天津大学反应工程期中考试试题及答案

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天津大学反应工程-第6章-4

天津大学反应工程-第6章-4
以一级不可逆反应为例 rA kwcA
6.4.4内外扩散都有影响时有效因子
用总有效因子表示的表观速率
*A 0kwcAG
用外扩散速率表示的反应速率(定态下)
*A kG am (cAG cAS )
用内扩散有效因子表示的表观速率
*A kwcAS
6.4.4内外扩散都有影响时有效因子
反应过程达到定态时,三式是等效的,即
R*A L2 2D cAG
e cAC
f f
cAG <<1
cA dcA
满足上式表明内扩散过程的影响已消除。
6.6.2 内扩散影响的判定
单一粒度催化剂实验判据
对于一级反应来说,满足
s
R*AL2 <<1
DecAG
表明内扩散过程的影响已消除。
• 当Rp≤RC时,内扩 散阻力对过程没有 影响。
RA*
Rc
R
6.6.2 内扩散影响的判定
对α级反应,因为
1
L
2De
(
1)k
p
c 1 AS
✓消除内扩散影响的粒度与温度有关,温度 越高,所要求的粒度越小。
✓消除内扩散影响的粒度与浓度有关(一级 反应除外),浓度越高,粒度越小。
6.6.2 内扩散影响的判定
搅拌速度 rpm0
6.6.1外扩散影响的判定
(3)经验判据
• 浓差判据
*AL 0.15
cAGkG
• 温差判据
L*A (Hr ) 0.15 RTG
hsTG
E
符合上两式,则相间浓度差和温度差可视为零。
6.6.2 内扩散影响的判定
(1)实验要求
• 实验前提是消除了外扩散的影响,即
cAS cAG,TS TG

天津大学反应工程复试资料最全

天津大学反应工程复试资料最全

天津大学反应工程复试资料最全2014年3月27日星期四各位学弟学妹你们好,我知道当你们在耐心看这文章的时候肯定是希望找到天津大学研究生考试复试反应工程的相关资料。

作为过来人,我这次就把我搜寻好久的也是最全面的资料上传,节省学弟学妹们搜索的时间!!需要注明的是:敢说是最全的资料,确实有点夸大,但是我的资料绝对足够你们应付复试的笔试环节了!我的资料来源于百度、论坛以及从天大过来人中购买的!注意:对于报考化学工程专业的学生,可以百度查询“天津大学化工考研面试环节题库”(不是百分百的准,但是面试之前最好要背下来!!!)第一份资料:2013天大化学工程复试科目反应工程试题完整回忆(8分)一、某气固相催化反应A+B→R的反应步骤如下:A+σ==Aσ;Aσ+B→R +σ。

其中第二步为速率控制步骤,试推导该反应的动力学方程。

(8分)二、已知反应:A→P r P=k1c A;A→Q r Q=k2c A2。

若P为目的产物,采取哪种反应器为好?操作方式如何?说明你的理由。

(16分)三、某闭式反应器的停留时间分布密度函数如下:E(t) = 0 t<2.46 h= e2.46-t t≥2.46 h拟在该反应器中进行如下一级连串不可逆反应:A→P→Q。

反应速率常数分别为k1= 0.4h-1,k2=0.1h-1。

A的初始浓度为1kmol/m3。

反应器的平均停留时间以及无因次方差σθ2;(1)计算出口转化率;(2)估算P的收率。

[个人想法:因返混较小,可用PFR估算之](15分)四、某气固催化反应固定床于常压恒温条件下进行如下一级不可逆反应:A→P。

已知:反应温度T=773.15K,速率常数kw=0.5 m3/(kg·h),催化剂颗粒密度1200 kg/m3,颗粒直径为0.6 cm,A的摩尔质量为60 g/mol,有效扩散系数De=3.5×10-3 cm2/s。

(1) 求内扩散有效因子η;(2) 如果生产要求P的产量为20吨/天,A的转化率达90%,试计算催化剂的用量。

反应工程期中试题及答案

反应工程期中试题及答案

天津大学硕士研究生入学考试复试课考试大纲课程编号:课程名称:反应工程一、考试的总体要求本门课程旨在考察学生掌握反应工程基本知识的程度,进行反应器设计的初步能力以及确定反应器操作方式和反应过程分析的水平。

考试的基本要求应满足应试学生达到天津大学本科生反应工程课程学习的优良水平。

二、考试的内容及比例:(重点部分)1、化学计量学(约10%)反应进度、转化率、收率和选择性,化学计量关系,独立反应数。

2、反应动力学基础(约15%)均相反应动力学,气固相催化反应本征动力学及宏观动力学。

3、理想反应器(约30%)间歇反应器,全混流反应器,活塞流反应器4、停留时间分布(约10%)停留时间分布的实验测定、定量描述及统计特征值,理想反应器的停留时间分布。

5、非理想流动模型和非理想反应器设计(约15%)离析流模型,多釜串联模型,轴向分散模型,反应器中流体的混合。

6、气固催化固定床反应器设计(约10%)固定床内的传递现象,固定床反应器的数学模型及设计方法。

7、反应器的操作(约10%)反应器的等温操作、绝热操作、换热操作,反应器的恒容与变容、间歇与连续操作,反应器的定态操作和定态稳定性。

三、试卷题型及比例简答题20%计算题70%论述题10%四、考试形式及时间考试形式为笔试。

关于复试:笔试反应工程:一共四道大题1.连串反应进行到一定时间计算目的产物的收率,非常简单!2.给你一个响应曲线,一个分布时间概率密度函数和一个简单的反应,让你评价 这两个反应器的流动状态,我当时就是计算了他俩的期望和方差,并根据他的期 望和方差,选择合适的模型。

3.内扩散因子的计算,是球形催化剂,比较简单就是带公式。

4.给你几个条件,给据朗格缪尔理想吸附模型推导反应机理,这个没有做出来。

总体感觉还是有些难度吧,我答得一般这四道题满分一共65分,也就是说面试占120分!专业英语15分!面试:今年面试顺序按排名,面试题目是抽签决定的。

两个信封一个是实验一个 是综合知识,绝大多数是化原,还有少量物化!以及化原和物化的基础知识。

天津大学反应过程复试面试问题总结

天津大学反应过程复试面试问题总结

面试问题总结04蒸馏混合物可分为非均相物系和均相物系。

对非均相,主要依靠质点运动与流体运动原理实现分离,例如过滤,沉降,离心等。

对均相物系,必须造成一个两相物系,根据不同组分差异,实现某组分由一个物系向另一个物系转移,达到分离目的,如蒸馏,吸收,萃取,干燥。

蒸馏,按操作流程分:间歇蒸馏(小规模生产,非稳态操作),连续蒸馏按蒸馏方式:简单蒸馏,平衡蒸馏,精馏,特殊蒸馏按操作压强:常压,减压,加压蒸馏纯液体挥发度指液体在一定温度下的饱和蒸汽压,溶液中各组分蒸汽压因组分互相影响,比纯态时低,因此溶液中各组分的挥发度v可用他在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比表示:v=p/x易挥发组分与难挥发组分的挥发度之比,叫相对挥发度,a理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比。

气液线偏离平衡线越远,越容易分离。

对同一物系而言,混合液的平衡温度越高,各组分挥发度差异越小,相对挥发度越小,蒸馏压强越高,平衡温度随之升高,因此相对挥发度越小越南分离。

平衡蒸馏又叫闪蒸,釜内液体混合物部分被气化,并使之与液相处于相平衡状态,然后气液分离。

混合液先经过加热器升温,使液体温度高于分离器压强下液体的沸点然后通过减压阀使之降压后进入分离器简单蒸馏又称微分蒸馏,常采用间歇方式。

混合液先加热部分气化蒸汽进入冷凝器,冷凝液流出为馏出液产品。

精馏是多级分馏过程,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,因此可几乎完全分离。

精馏可视为多次蒸馏演变来的。

混合液中间组分挥发度差异是蒸馏分离的前提和依据。

精馏塔,塔底再沸器,塔顶冷凝器,原料液预热,回流泵等附属设备。

原料液经过预热器加热到制定温度,送入精馏塔的进料板,与自塔上部下降的回流液体混合后,逐板溢流,最后流入塔底再沸器。

每层板上,回流液体与上升蒸汽互相接触,进行热和质的传递。

操作时,连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品(釜残液),部分液体汽化,产生上升蒸汽,依次通过各层塔板。

天津大学反应工程习题5

天津大学反应工程习题5

5. 停留时间分布与反应器5.1 设F (θ)及E (θ)分别为闭式流动反应器的停留时间分布函数及停留时间分布密度,为对比时间,(1)若该反应器为活塞流反应器,试求:(A )F (1); (B )E (1); (C )F (0.8); (D )E (0.8); (E )F (1.2) (2)若该反应器为一个全混流反应器,试求:(A )F (1); (B )E (1); (C )F (0.8); (D )E (0.8) (E )E (1.2) (3)若该反应器为一个非理想流动反应器,试求:(A )F (∝); (B )F (0); (C )E (∝); (D )E (0) (E )θθθθθd E F d E )()(;)(0⎰⎰∝∝解:(1)因是活塞流反应器,故符合理想溶液模型的停留时间分布,由(5.25, 5.28b )式可得: (A )F (1)=1.0; (B )E (1)=∝; (C )F (0.8)=0;(D )E (0.8)=0; (E )E (1.2)=0。

(2)因是全混流反应器,故符合理想全混流模型的停留时间分布,由(5.33, 5.36)式可得:3012.0)2.1()(4493.0)8.0()(;5507.01)8.0()(3679.0)1()(;6321.01)1()(8.08.011====-====-=----E E e E D e F C e E B e F A(3)因是一个非理想流动反应器,故可得:1)()(1)()(0)0()(;0)()(;0)0()(;1)()(0==≥=∝==∝⎰⎰∝∝θθθθθd E F d E E E D E C F B F A5.2 用阶跃法测定某一闭式流动反应器的停留时间分布,得到离开反应器的示踪物浓度与时间的关系如下:3322120)(≥≤≤≤⎪⎩⎪⎨⎧-=t t t t t c 试求:(1)该反应器的停留时间分布函数)(θF 及分布密度)(θE ; (2)数学期望θ及方差2θσ;(3)若用多釜串连模型来模拟反应器,则模型参数是多少? (4)若用轴向扩散模型来模拟该反应器,则模型参数是多少?(5)若在此反应器内进行1级不可逆反应,反应速率常数1min 1-=k ,且无副反应,试求反应器出口转化率。

反应工程期中测验及答案

反应工程期中测验及答案

期中测验答案1在等温恒压条件下,反应A+2B==R,原料气组成为C A0=C B0=100kmol /m 3,当C B = 20 kmol /m 3 时,(1)列出化学计量表;(2)计算A 组分反应转化率x 及各组分的浓度。

解:(1)化学计量表(2)δ=(1-1-2)/1=-2; y A0=0.5在恒压条件下:v =v 0(1+ y A0δx ) = v 0(1- X ) C B =F B /v = F B0(1-2X )/[v 0(1-X)]= C B0(1-2X )/ (1-X) 代入数据得: X =4/9C A =F A /v = F A0(1- X )/[v 0(1-X )]= C A0=100 kmol /m 3 C R = F A0 X /v = F A0X /[v 0(1-X)]= C A0X /(1-X )=80 kmol /m 32在间歇釜中进行等温恒容气相反应:A→2R 其反应速率方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1,试推导: (1)以A 组分转化率x 表示的反应速率方程; (2)以总压P 表示的速率方程。

原料组分为50%A 和50%惰性气体,气体为理想气体。

解:(1)Vx n k dt dx V n A A AA )1(00-= )1(A Ax k dtdx -= (2)δA =(2-1)/1=1 y A0=0.5 n =n 0(1+ y A0δA x A ) = n 0(1+0.5 x A )x A =2n /n 0-2=2P /P 0-2)5.1(0P P k dtdP-= 3某二级液相反应A+B==C ,已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10min ,问:(1)在PFR 中进行时,空时τ为多少?(2)在CSTR 中进行时,空时τ为多少?(3)若在两个等体积串联CSTR 中进行时,空时τ又为多少? 解:2AA kC dtdC =-10m i n 9.999.0199.010111-=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x t kC (1)在平推流反应器中:min 1099.0199.09.91110=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∙=A A A x x kC τ (2)在全混流反应器中:min 1000)99.01(9.999.0)1(220=-⨯=-=A A A x kC x τ(3)两个等体积串联全混流反应器中: 第一个釜2101)1(5.0A A A x kC x -=τ 第二个釜22012)1(5.0A A A A x kC x x --=τ 由试差法计算得到:τ=79.2min4对于反应速率方程为nA A kC r =- 的液相反应,为达到一定的生产能力,试讨论当n >0、n =0和n <0时,如何选择反应器型式(平推流或全混流)使反应器体积最小,并简单说明理由,并在A AA x r F ~0图上表示反应器的体积。

(完整版)天津大学化学工程复试反应工程问答题.docx

(完整版)天津大学化学工程复试反应工程问答题.docx

1.简述均相反应及其动力学的研究内容?答:参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。

均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响,并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。

2.简述链锁反应所具有的基本特征?答: 1)链反应具有三个阶段:链的引发、链的传播和链的终止;2)链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基;3)游离原子和游离基均具有较高活性,容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子,从而使链反应终止。

3.简述理想反应器的种类?答:通常所指的理想反应器有两类:理想混合(完全混合)反应器和平推流(活塞流或挤出流)反应器。

所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合,器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。

所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动,不存在不同停留时间的物料的混合,所有的物料在器内具有相同的停留时间。

4.简述分批式操作的完全混合反应器?答:反应物料一次性投入反应器内,在反应过程中,不再向器内投料,也不出料,待达到反应要求的转化率后,一次性出料,每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和,非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。

5.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系?答:空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。

反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。

停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。

由于平推流反应器内物料不发生返混,具有相同的停留时间且等于反应时间,恒容时的空时等于体积流速之比,所以三者相等。

6.对于可逆放热反应如何选择操作温度?答: 1)对于放热反应,要使反应速率尽可能保持最大,必须随转化率的提高,按最优温度曲线相应降低温度; 2 )这是由于可逆放热反应,由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高,净反应速率出现一极大值;3)而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。

天津大学化工原理试题库七

天津大学化工原理试题库七

试题七一:填充题(20分)1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比,相同要求下,所需理论塔板数将____________。

2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________,操作线表示了_______________________________3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示,若是理想溶液,则__________________。

4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。

5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。

6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速,也可以适当地___________板间距。

,7、实验室用水吸收空气中的20C ,基本属于_________控制,其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度,气膜阻力______液膜阻力。

8、在吸收操作时,若解吸因素L m V增加,而气、液进料组成不变,则溶质 的回收率将_________。

9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β,能否________萃取分离。

10、理论干燥过程是指____________________________________________.11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时,空气中水蒸汽分压的最大值应为______________12、 单级萃取操作中,料液为F ,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈_______ S 点,当达到_____,溶液变为均一相。

二:问答题(30分)1、何谓理论板?为什么说一个三角形梯级代表一块理论块?2、何谓塔的漏液现象?如何防止?3、填料可分为哪几类?对填料有何要求?4、写出任意一种求温度的方法?5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的?三:计算题(50分)1、 用一精馏塔分离二元理想混合物,已知3=α,进料浓度为3.0=F x ,进料量为hKmol 2000 ,泡点进料。

化学反应工程知到章节答案智慧树2023年天津大学

化学反应工程知到章节答案智慧树2023年天津大学

化学反应工程知到章节测试答案智慧树2023年最新天津大学第一章测试1.碳球在空气中燃烧生成二氧化碳,初始的碳和氧气的摩尔比为1:2,初始的碳球直径为5mm,随着反应的进行,碳球直径变为1mm。

请问此时气相的总摩尔数是:参考答案:不变的2.碳球在空气中燃烧生成一氧化碳,初始的碳和氧气的摩尔比为1:1,初始的碳球直径为5mm,随着反应的进行,碳球直径变为1mm。

请问此时气相的总摩尔数是:参考答案:增加的3.碳球在空气中燃烧生成二氧化碳,初始的碳和氧气的摩尔比为1:1,初始的碳球直径为5mm,随着反应的进行,碳球直径变为1mm。

请问此时碳的转化率与氧气的转化率:参考答案:相等4.碳球在空气中燃烧生成一氧化碳,初始的碳和氧气的摩尔比为1:0.5,初始的碳球直径为5mm,随着反应的进行,碳球直径变为1mm。

请问此时碳的转化率与氧气的转化率:参考答案:相等5.碳球在空气中燃烧首先生成一氧化碳,随后深度氧化成二氧化碳,初始的碳和氧气的摩尔比为1:1,初始的碳球直径为5mm,随着反应的进行,碳球直径变为1mm。

两步反应的反应进度:参考答案:只有当两种碳氧化物的生成量相同时才相等;两步反应有各自的反应进度第二章测试1.反应速率定量描述了反应器中某一点的反应快慢。

参考答案:对2.当多个反应同时发生时,只有一个相对反应速率,即。

参考答案:错误;各步反应有各自的相对反应速率3.非基元反应的化学计量系数可以同时乘或除以非零的数,基元反应也同样。

参考答案:仅对非基元反应的描述正确;错误;仅对基元反应的描述错误4.对气相反应因其总摩尔数发生变化,所以CO2的浓度由下式计算:参考答案:错误5.反应速率方程中的摩尔浓度可以替换成摩尔数或反应体积。

参考答案:错第三章测试1.参考答案:2.参考答案:越小3.判断正误:在间歇釜式反应器中进行的反应,达到一定转化率所需反应时间与反应原料的初始浓度无关。

()参考答案:错4.在绝热的理想连续釜式反应器中进行某放热反应,关于反应器中温度分布描述正确的是()参考答案:反应温度高于进料温度;反应釜内的温度均一5.C点;A点第四章测试1.参考答案:1台PFR2.判断正误:相同的原料及温度条件下,在由两台反应体积均为1m3的串联活塞反应器(工况1)和一台反应体积为2 m3的活塞流反应器(工况2)中,分别进行反应A→P。

天津大学无机化学考试试卷上册答案

天津大学无机化学考试试卷上册答案

天津大学无机化学考试试卷(上册)答案、填表题 (20分)2 2 r m-1323P2二、填空题 (20分)1. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、CI2/CI-、MnO4-/MnO42-的E值将分别减小、不变、不变。

2. MgO晶体比金属Mg的延展性差;石墨晶体比金刚石晶体的导电性好;SiO2晶体比SiF4晶体的硬度大;12晶体比Nal晶体在水中的溶解度小。

3. 健康人血液的pH值为7.35~7.45。

患某种疾病的人的血液pH可暂时降到5.90,此时血液中c(H+ )为正常状态的28〜35倍。

4. 已知B2轨道的能级顺序为d s 0*1s d2s o*2s n py n pz d2px n2py n2pz c*2px,贝U B2的分子轨道分布式为:B B;(o iS)2(o*is)2( d2s)2( ;2s)2(n py)1(n pz)1,成键数目及名称两个单电子n键,价键结构式为L •。

5. 根据E °(PbO2/PbSC4) >E°(MnO4-/Mn2+) >E °(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最强的是PbO2,还原性最强的是Sn2+。

6. 表示r H m= f H m(AgBr, s)的反应式为Ag(s) + 1/2 Br2(l) - AgBr(s)。

7. 用电对MnO4-/Mn2+,CI2/CI-组成的原电池,其正极反应为MnO4- + 8H+ + 5e —Mn2+ + 4H2O,负极反应为 2 CI- -2 e — Cl,电池的电动势等于0.15V,电池符号为(TPlCI z®9) Cl- II MnO4-,Mn2+,H + Pt(+)。

(E °(MnO4-/Mn2+)=1.51V; E °(Cl2/CI-)=1.36V)8. 下列各溶液浓度均为0.1 moI?_-1,按pH值从小到大顺序排列NH4NO3, NH4F, NH4OAc, KCN, Na2CO3。

天津大学反应工程课程设计---氯乙烯合成

天津大学反应工程课程设计---氯乙烯合成

天津大学课程设计题目:100000吨/年PVC装置氯乙烯合成车间工艺设计完成期限:2014年2月24日到2014年3月14日学院化工学院指导教师徐艳专业分子科学与工程职称副教授学生学号目录第一章文献综述 (4)1.1氯乙烯和聚氯乙烯的发展状况 (4)1.1.1氯乙烯 (4)1.1.2聚氯乙烯 (4)1.2生产工艺 (4)1.2.1电石法生产PVC生产工艺 (4)1.2.2生产方法的比较 (5)第二章氯乙烯合成工艺方案的确定 (5)第三章物料衡算 (5)3.1设计依据 (6)3.2VCM流量 (7)3.3混合器 (8)3.4石墨冷却器 (10)3.5转化器 (11)3.6泡沫塔 (12)3.7水洗塔 (12)3.8碱洗塔 (13)3.9机前冷却器 (13)3.10机后冷却器 (14)3.11全凝器 (14)3.12高沸塔 (16)3.13低沸塔 (17)第四章热量衡算 (18)4.1转化器 (18)4.2机前冷却器 (20)4.3机后冷却器 (21)4.4低沸塔 (22)4.5低沸塔塔顶冷凝器 (22)4.6低沸塔再沸器 (23)第五章设备选型计算 (23)5.1机前冷却器 (23)5.2机后冷却器 (24)5.3氯乙烯单体储罐 (24)5.4氯乙烯单体压缩机 (24)5.5转化器 (24)第六章乙炔法氯乙烯合成过程中产生的“三废”及处理措施 (25)参考文献 (26)附件 (27)第一章文献综述1.1氯乙烯和聚氯乙烯的发展状况氯乙烯是聚氯乙烯的中间体,也是生产聚氯乙烯的原料。

而聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用合成树脂之一。

1.1.1氯乙烯氯乙烯是制备聚氯乙烯及其共聚物的单体,也常称为氯乙烯单体(VCM),在世界上是与乙烯和氢氧化钠等并列的最重要的化工产品之一。

氯乙烯沸点-13.9℃;在室温下是无色气体;因存在不饱和双键,很容易聚合,能与乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等单体共聚。

天津大学复试反应工程习题答案5停留时间分布与反应器

天津大学复试反应工程习题答案5停留时间分布与反应器

=150
(4)
(4)
由于返混很小,故可用
σ
2 θ

2/
Pe ,所以:
(3)由(5.20)式可得模型参数 N 为: N = 1/ σθ2 = 1/ 0.01333 = 75
0
σ
2 θ
=

θ
E(θ )dθ
−θ
=
1.2 2.5θ 2 dθ −1 = 0.01333
0.8 ∫ ∫
2
2
由式(5.23)可得方差:
E(θ )dϑ θ E(θ )dϑ
(f) 0 ∫ ∫


(3) 若该反应器为一个非理想流动反应器,试求
(2)若该反应器为全混流反应器,试求 (a)F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)
(a) (a) F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)
(f) 0
θ E(θ )dϑ
=1 ∫

( a ) F( ∞ )=1 (b)F(0)=0 (c)E( ∞ )=0 (d)E(0)>1 (e) 0
(3) 因是一个非理想流动反应器,故可得:
(5.33-5.36)式可得: ( a ) F(1)=1-e-1=0.6321 (b)E(1)=e-1=0.3679 (c)F(0.8)=1- -0. e 8=0.5507 (d)E(0.8)= e-0.8=0.4493 (e)=E(1.2)=0.3012
(2)
(2)
数学期望 θ
及方差
σ
2 θ

(1) (1) 该反应器的停留时间分布函数 F(θ)及分布密度函数 E(θ)。
试求:

天津大学化学工程与工艺反应器设计大作业

天津大学化学工程与工艺反应器设计大作业

1. 背景醋酸乙烯,即乙酸乙烯酯(vinylacetate,下简称V Ac)。

V Ac是世界上五十种重要的化工原料之一,具有十分广泛的用途,主要用于制造聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛/乙烯-醋酸乙烯共聚物等。

特别是随着聚乙烯醇非纤维领域应用的拓展,使得醋酸乙烯的需求不断增长。

生产V Ac的工艺方法有羟基化法、乙醛乙酐法、乙炔法和乙烯法。

羟基化法和乙醛乙酐法是最先发展的工艺方法,该工艺的缺点是成本较高,不适于大规模生产,现在已被乙炔法和乙烯法代替。

乙炔气相法,是上世纪60年代以前,代替羟基化法和乙醛乙酐法的一种新工艺,由乙炔和醋酸作用而得。

该工艺的反应器型式有固定床和流化床。

60年代中期以后,又逐步被更加便捷的乙烯法代替。

乙烯法分液相法和气相法。

液相法由乙烯和醋酸,经催化剂PdCl-CuCl2,在反应温度110℃~230℃,压力2.94~3.92 MPa的操作条件下氧化而得。

乙烯气相法是以把醋酸钾为主体,以硅酸为载体的贵金属催化剂,在反应温度170~185℃压力0.59~0.83MPa条件下氧化而得。

在此我们选用的是Bayer-I型催化剂,根据文献,Bayer-I型催化剂的组成为:钯、金(作用是防止活性组分钯产生氧化凝聚,使钯在载体上维持良好的分散状态)、乙酸钾(有助于反应组分乙酸在钯金属上缔合,促进物理吸附的乙酸的离解和释放氢离子,使钯-氧间的键结合力减弱,促使乙酸钯的分解;此外,还可抑制深度氧化反应,从而提高了反应的选择性)和硅胶(载体)。

Bayer-I型催化剂具体的特性参数如下表。

催化剂的关键组分组成:Pd 0.5 wt%(3.2g/L)、Au 0.25 wt%(1.4g/L)、KOAc 2.3 wt%(29.0g/L)。

由于KOAc 在反应过程中会流失,根据经验,除初始加入KOAc,随反应物还得添加KOAc,流量为2. 716 kg/h。

表1 Bayer-I型催化剂特性参数表特性参数数值颗粒密度 =6 mm球形堆积密度 =0.598 g/cm总密度 =0.95 g/cm比表面积 =100 m /g孔体积 =0.62 cm /g孔隙率 =59%主反应:C H CH COOH 0.5O →CH COOCHCH H O 146.7 kJ主要副反应: C H 3O →2CO 2H O 1340 kJ此外尚有少量副产物乙醛、醋酸乙酯、醋酸甲酯、丙稀醛、二醋酸二醇酯和聚合物等生成,反应式如下:CH COOH C H →CH COOC H2CH COOH 2C H 3O →CH COOCH 2CO 2H O2CH COOH 2C H 3O →2CH CHCHO 2CO 4H O4CH COOH 2C H O →CH OCOCH CH OCOCH4CH COOCHCH H O→CH COOH CH CHO但由于这些副产物的量较主要副产物来说很少,因此在此次设计中只考虑了主要副反应。

天津大学现代化工与高新技术-考试题目及答案

天津大学现代化工与高新技术-考试题目及答案

现代化工与高新技术学生复习题第一章化工的地位与发展史1.解释中文“化工”的含义,它包括哪些内容?在现代汉语中,化学工业、化学工程和化学工艺的总称或其单一部分都可称为化工。

“化工”的范围不断扩充,例如环境化工、化工自动化、化工过程模拟、化工技术经济、化工安全等。

另外化工在汉语中常常是多义的,化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺,也可以指其综合。

2.化学工业按原料、产品吨位、和化学特性各如何分类?(1)按原料分:石油化学工业、煤化学工业、生物化学工业、农林化学工业等。

(2)按产品吨位分:大吨位产品、精细化学品.前者指产量大对国民经济影响大的一些产品,如氨、乙烯、甲醇,后者指产量小、品种多,但价值高的产品,如药品、染料等。

(3)按化学特性分:无机化学工业和有机化学工业(4) 我国统计的方法:合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业(包括无机盐及单质),基本有机原料工业、染料及中间体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业(包括感光材料、磁记录材料)、化学试剂工业、军用化学品工业,以及化学矿开采业和化工机械制造业等。

3.简述化工的特点是什么?(1)品种多。

化学工业涉及品种远远超过万种。

(2)原料、生产方法和产品的多样性和复杂性。

(3)化学工业是耗能大户: 节能也常是企业竞争获胜的保证。

(4)化工生产过程条件变化大: 温度\压力变化大; 经常要处理强腐蚀性化合物; 对设备的设计增加难度,需要掌握更多的规律性。

(5)知识密集、技术密集和资金密集。

多学科的合作,技术复杂更新快,投资多。

发达国家化学公司的科研和开发(R&D)人员会占公司人员的一半以上。

(6)实验与计算并重。

微观的定量关系已深入到原子、分子,分子设计概念被提出;宏观定量关系就用得更多。

(7)使用外语多。

进行科学研究或开展技术革新,查阅国内外文献是必不可少。

天津大学2004年化工流体流动与传热期中考试 有答案版

天津大学2004年化工流体流动与传热期中考试 有答案版

2004年《化工流体流动与传热》期中试卷一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 通常流体粘度μ随温度t 的变化规律为 B 。

A .t 升高、μ减小 ;B .对液体t 升高μ减小,对气体则相反;C .t 升高、μ增大;D .对液体t 升高μ增大,对气体则相反。

2. 流体在圆形直管中流动时,若其已进入阻力平方区,则摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系为 C 。

A .Re 增加,λ增大;B .Re 增加,λ减小;C .Re 增加,λ基本上不变;D .Re 增加,λ先增加大后减小。

3. 在一水平变径管路中,在小管截面A 和大管截面B 连接一U 型压差计,当流体流过该管路时,压差计读数R 值反映 A 。

A .A 、B 两截面间的压力差; B .A 、B 两截面间的流动阻力;C .A 、B 两截面间动压头变化;D .突然扩大或缩小的局部阻力。

4. 皮托管可直接测量流体的 D 。

A .平均流速;B .体积流量;C .质量流量;D .中心流速。

5. 离心泵在一定管路系统工作,只有当 B 时,扬程与被输送的液体密度无关(其余性质视为不变)。

A .两截面间高度差为零;B .两截面间压强差为零;C .两截面间阻力损失为零;D .两截面动压头差为零。

6. 范宁公式的表达式为:22u d l h f λ= 其应用条件为 D 。

A .流体在圆直管内作层流流动;B .流体在圆直管内作湍流流动;C .流体在圆直管内作过渡流动;D .流体在圆直管内作任何形态流动。

7. 流体产生边界层分离的必要条件是 C 。

A .流体是牛顿型流体;B .流体流动过程中存在逆压梯度;C .流体有粘性和流体流动过程存在逆压梯度;D .流体是非牛顿型流体。

8. 循环流动系统中,泵的作用是提供的能量主要用来克服 D 。

A .静压能差;B .位能差;C .机械能差;D .流体流动所消耗的能量。

9. 离心泵发生气蚀现象与下列因素 D 无关。

A .泵的安装高度超过规定值;B .吸入管路局部阻力过大;C .泵输送的液体温度超过规定值;D .离心泵的扬程。

有机催化反应工程1,天津大学

有机催化反应工程1,天津大学
天津大学化工学院 马新宾
办公地点:天南大联合大厦B-103、B-801 E-mail: xbma@
有机催化反应特点
1.
大多数反应是在催化剂存在下进行的。
环氧乙烷、丙烯腈、苯乙烯
2.
相同物料,不同催化剂,反应不同,产物 不同。
Al2O C2 H 5OH ⎯⎯ 3 → CH 2 = CH 2 + H 2O(T > 380 o C ) ⎯ Al2O3 − ZnO 2C2 H 5OH ⎯⎯ ⎯⎯→ CH 2 = CH − CH = CH 2 + 2 H 2O + H 2
β 12 ⋅ ⋅ ⋅ β 1n ⎤ ⎡ ΔN1 ⎤ ⎥ ⎢ ΔN ⎥ β 22 ⋅ ⋅ ⋅ β 2n ⎥ ⎢ 2 ⎥
⋅⋅⋅ ⋅⋅⋅
βl2 ⋅ ⋅ ⋅
⎡0⎤ ⎢0⎥ =⎢ ⎥ ⋅ ⋅ ⋅ ⎥ ⎢ ⋅ ⋅ ⋅ ⎥ ⎢⋅ ⋅ ⋅⎥ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ β ln ⎦ ⎣ΔNn ⎦ ⎣ 0 ⎦
独立反应数r = n − k
课程内容(一)
有机催化(催化剂工程) 流化床 气液反应 气固相非催化反应 化学反应速率的数据收集与分析
课程内容(二)
有机催化(催化剂工程)
催化特征、吸附与催化、中毒失活及动力学
流化床
流化床特征、泡相乳相行为、流化床传热及相 关数学模型
课程内容(三)
气液反应
气液相传质、反应宏观动力学、气液反应特征 参数
绿色化学的手段
非传统底物/原料 非传统试剂 非传统溶剂 非传统产物/目标分子 在线分析化学 非传统催化剂
绿色化学的原理
1.
防止废物的产生优于在其生成后再进行处理或 清理。 合成方法应被设计成能把反应过程中所用的所 有材料尽可能多地转化到最终产物中。 只要可行,合成方法应被设计成能使用和产生 对人类健康无毒性或很低毒性的物质。

2021届天津大学附属中学高三生物期中试题及答案

2021届天津大学附属中学高三生物期中试题及答案

2021届天津大学附属中学高三生物期中试题及答案一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 下列有关糖类和脂质的叙述,不正确的是()A.脂质中脂肪具有缓冲和减压的作用,但过多的脂肪会增加内脏器官的负担B.植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原C.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类2. 下列有关脂质的叙述,正确的是()A.并不是所有细胞器都含有磷脂B.性激素和各种维生素都属于固醇类物质C.胆固醇是动物细胞膜的重要成分,可促进人体肠道对钙和磷的吸收D.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成3. 北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”以大熊猫为原型设计。

大熊猫最初是食肉动物,经过进化其99%的食物都来源于竹子。

某大熊猫种群数量较大,雌雄数量相等,可自由交配。

若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%。

下列叙述错误的是()A. 由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是种群基因频率的定向改变B. 若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中纯合子约占3/7C. 若该对等位基因位于X染色体上,则b的基因频率在雌、雄群体中明显不同D. 若某个体在发育过程中B基因突变成B1基因,则该基因不一定遗传给后代4. 下列对赫尔希和蔡斯用32P、35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验(实验甲)、探究酵母菌细胞呼吸方式(实验乙)、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片(实验丙)、测量绿色植物光合作用对不同波长光的反应绘制作用光谱(实验丁)的叙述,正确的是()A. 实验甲证明了大肠杆菌遗传物质是DNAB. 实验乙为对照实验,有氧组为对照组,无氧组为实验组C. 实验丙可以通过显微镜观察染色体形态、位置和数目来判断具体分裂时期D. 实验丁作用光谱中类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成5. 如图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。

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