全混流反应器最佳反应体积

合集下载

反应工程课后答案第二版

1 绪论1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。

试计算（1）反应的选择性；（2）反应器出口气体的组成。

解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为：0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol 时，则反应器的进料组成为2由甲醇的转化率达72%2y x +=72%; 4.27x=69.2% 解得x=18.96; y=0.77 所以，反应器出口气体组成为： CH 3OH:%100221004.27⨯++--y x yx =6.983%空气：%1002210023279.54⨯++--y x y x =40.19% 水： %10022100281.17⨯++++y x y x =34.87%HCHO: %10022100⨯++y x x=17.26%CO 2: %10022100⨯++y x y=0.6983%1.2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下：23CO 2H CH OH +⇔ 23222CO 4H (CH )O H O +⇔+ 242CO 3H CH H O +⇔+ 24924CO 8H C H OH 3H O +⇔+222CO H O CO H +⇔+由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。

下图是生产流程示意图放空气体 Akmol/h原料气和冷凝分离后的气体组成如下：组分原料气冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 21.460.82CH40.55 3.62N22.92 10.29粗甲醇的组成为CH3OH 89.15%,(CH3)2O 3.55%,C3H9OH 1.10%,H2O 6.20%,均为重量百分率。

反应工程期末考试试题

反应工程期末考试试题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】化学反应过程简答填空名词解释1.任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料预处理，化学反应过程和产物的后处理三个组成部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。

2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是：1，由物料的不均匀混合和停留时间不同引起的传质过程；2，由化学反应的热效应产生的传热过程；3，多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。

3.化学反应和反应器的分类：1.按反应系统设计的相态分类分为：均相反应，包括气相均相反应和液相均相反应；非均相反应，包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。

2.按操作方式分类分为：间歇操作，连续操作和半连续操作。

3.按反应器型式来分类分为：管式反应器，槽式反应器和塔式反应器。

4.按传热条件分为：等温反应器，绝热反应器和非等温绝热反应器。

化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。

4.反应速率：单位反应体系内反应程度随时间的变化率。

5.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。

6.半衰期：反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。

7.建立动力学方程的方法有：积分法、微分法、最小方差分析法。

8.反应器开发的三个任务：根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型式；结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作条件；根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行评价。

9.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热量衡算方程式。

10.停留时间分布：在反应器中，由于流动状况不同，物料微元体在反应器中的停留时间可能是各不相同的，存在一个分布，称为停留时间分布11.平均停留时间：各流体微元从反应器入口到出口所经历的平均时间称为平均停留时间。

12.充分混合：指反应器内的物料在机械搅拌的作用下参数各处均一。

反应工程试卷3

4. 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 分）； 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（2 分）；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。
9. 在间歇反应器中进行等温一级反应 A → B， rA 0.01C A mol / l s ，
当 C A0 1mol / l 时，求反应至 C A 0.01mol / l 所需时间 t=___B____秒。
墨竹祝君考试顺利！2012.06.13
A. 400 D. 560
B. 460
t0
不包括下列哪一项 C. 物料冷却时间
___B____。 A. 加料时间 D. 清洗釜所用时间
B. 反应时间
墨竹祝君考试顺利！2012.06.13
3. 全混流反应器的容积效率η 小于 1.0 时，且随着 A 的增大而减小，
此时该反应的反应级数 n___D____。 A. ＜ 0 B. =0 D. ＞0
3. 想反应器是指___理想混合（完全混合）反应器____、 __平推流（活
塞流或挤出流）反应器_____。对于循环操作的平推流反应器，当循环比β →0 时反应器内返混为___零____，而当β →∞时则反应器内返混为___最大____。
4.
对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器类型为 ___全混流串平推流____。
k1 1.0(h 1 )
C A0 1mol / l 。
解:(a)
,
k 2 0.5(h 1 ),V v0 1(h),
CP0 CS 0 0

{教育管理}化学反应工程郭锴二版习题解答

(3)2A+2B↔CA+C↔D
解.(1)
(2)
(3)
4 气相基元反应 A+2B→2P 在 30℃和常压下的反应速率常数 kc=2.65×104m6kmol2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即(−rA)=kPpApB2，求 kP=?（假定气体为理想气体）
5 有一反应在间歇反应器中进行，经过 8min 后，反应物转化掉 80％，经过
0. 0.096 0.080 1
60 0.056
80 0.032
100 0.018
120 0.008
140 0.004
160 0.002
试求在 100℃，0.1MPa 下，进口物流中包含 20%惰性物，A 组份流量为 100mol·hr-
1，达到 95%转化率所需的平推流反应器的体积。
解
4
间歇操作的液相反应 A→R，反应速率测定结果列于下表。欲使反应物浓
解
3 反应 A+B→R+S ，已知 VR=0.001m3 ，物料进料速率 V0=0.5 × 10-3m3min-1 ，
cA0=cB0=5mol·m3，动力学方程式为−rA=kcAcB，其中 k=100m3kmol-1min-1。求：(1)反应在平推流反应器中进行时出口转化率为多少？(2)欲用全混流反应器得到相同的
2 有如下化学反应
CH4+C2H2+H2=C2H4+CH4 (I)(A)(B)(P)(I)
在反应前各组分的摩尔数分别为 nI0=1mol；nA0=2mol；nB0=3mol；nP0=0，求化学膨胀率（用两种方法）。
解
方法一
方法二
3 在 555K 及 0.3MPa 下，在平推流管式反应器中进行气相反应 A→P，已知进料

全混流反应器最佳反应体积

V rA H r v0 C p T T0 UAT Tm
UAT Tm 0
若反应器没有设置传热面，在绝热条件下操作，则：
V rA H r v0 C p T T0
故变温操作的CSTR设计就是操作方程、设计方程、动力学方程联立求解的过程，即：
I)全混流反应器的热平衡
单位时间内的热量衡算：
V rA H r v0 C p T T0 UAT Tm
以Qg表示放热速度，则：Qg V rA H r 以Qr表示移热速率，则： Qr v0 C p T T0 UAT Tm 定常态下：Qg=Qr
解上式得： xA1=0.702
VR1 VR 2
v0 x A 2 x A1 3 3.88m 2 k CA0 (1 x A 2 )
3
v0 x A1 3 2.77 m 2 k CA0 (1 x A1 )
VRT 6.65m
Return
§3.7 全混流反应器的热量衡算与热稳定性 (1)全混流反应器的热衡算方程（操作方程）忽略反应流体的密度和定压比热CP随温度的变化，在定常态下，对反应器作热量衡算有：
★Qr~T是呈直线关系
Qg、Qr都是温度T的函数，当Qg=Qr时，在Q-T图上就表示两条曲线的交点，交点体现的状态为定常态，但处于定常态操作的反应器不一定是稳定的。 Qg Qr Qr b c
对于微小的干扰：
a
Qg
△T>0，对a, c两点，Qr>Qg，则系统恢复至原来的状态；而对于b点，Qg>Qr，则使反应温度进一步升高，直到a点； △T<0，对a, c两点，Qg>Qr，则系统恢复至原来的状态；而对于b点，Qr>Qg，则使反应温度进一步降低，直到c点；

化学反应过程及设备试题A及答案

课程名称《化学反应工程》考核时间：120分钟考核方式：闭卷课程类型：考试一、选择题〔总分20分，每题2分〕1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。

A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。

A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气3. 反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n=〔〕。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 34. “三传一反〞是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_〔〕。

A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力5. 串联反应A → P 〔目的〕→R + S ，目的产物P 的总收率P φ=〔〕。

A. A A P P n n n n --00B.00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n -- D. 00R RP P n n n n --6. 下列属于非均相反应的是〔〕。

A. 乙酸乙酯水解B. 氢气燃烧C. HCl 与NaOH 的中和D. 催化裂解7. 对于可逆放热反应，为提高反应速率应〔〕 A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度8. 反应3A → P ，已知s l mol k ⋅=/15.0，则反应级数n=〔〕 A. 0 B. 1 C. 2 D. 39. 对于反应级数n ＜0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用〔〕 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 循环操作的平推流反应器D. 全混流串接平推流反应器 10. 反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时，应选用〔〕传热。

A 夹套 B 列管式换热器 C 蛇管换热器 D 插入式传热构件二、填空题〔总分20分，每空1分〕 1. 全混流反应器的返混〔〕。

2. 化学反应工程是一门研究〔〕的科学。

3.在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使用水平构件，它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用，从而导致床内产生明显的〔〕梯度和〔〕梯度。

化学反应工程习题库(计算题举例及详细解答))

a
Kp
p H 2 pO 2

0.5
p H 2O
令k1 k1 K p b0,O2 K p

a
, k2 k2

b
0.5
0,O2
K p ;由实验测得 a 0.5, 最后可得
0.5

a
p H 2O r k1 pCO p H2
pH2 k 2 pCO p H 2O
x Af ,c x Af , f c A0 e 2k e2 0.135kmol/ m3 , x A,e x A, f 0.865

（g）平推流反应器与全混流反应器并联,
c Af , g
c A0 1 1 1 (c A0 e 2 k ) e 2 0.234 , x A, g 0.776 2 1 2k 2 3
60 0.62m 3 960 368 0.496 m 3 740
该反应为液相反应，反应过程中体积比不变，且每次投料体积为:
3 V 0.0625 0.496 0.559m
计算结果表明，转化率从0.9提高到0.99，反应时间从 4.81h延长到52.9h，说明大量反应时间花在高转化率。
9.纯苯氯化为串联反应，生成物为一氯苯，副产物为二氯苯反应方程式为
1 bN 2 p N 2 bNH 3 p NH 3

3

0.5 1.5 1 bN 2 PN 2 bNH 3 k p PN PH 2 2
2．Temknh等提出铁催化剂上氨合成反应为下列步骤所组成 3 式中X代表活性位。若过程 NX H 2 NH 3 X N 2 2 X 2 NX

化学反应工程第三章答案

3 釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。

反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为l，反应速率常数等于。

要求最终转化率达到95%。

试问：（1）（1）当反应器的反应体积为1m3时，需要多长的反应时间？（2）（2）若反应器的反应体积为2m3，，所需的反应时间又是多少？解：（1）(2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。

拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：以生产乙二醇，产量为20㎏/h，使用15%（重量）的NaHCO水溶液及30%（重3量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的比重为。

该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到95%。

（1）（1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。

解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62= kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：反应时间：反应体积：（2）（2）反应器的实际体积：丙酸钠与盐酸的反应：为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于50℃等温下进行该反应的实验。

反应开始时两反应物的摩尔比为1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml反应液用的NaOH溶液滴定，以确定500kg/h，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。

试计算反应器的反应体积。

假定（1）原料装入以及加热至反应温度（50℃）所需的时间为20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。

解：用A,B,R,S分别表示反应方程式中的四种物质，利用当量关系可求出任一时刻盐酸的浓度（也就是丙酸钠的浓度，因为其计量比和投量比均为1：1）为：于是可求出A的平衡转化率：现以丙酸浓度对时间作图：由上图，当CA=×l时，所对应的反应时间为48min。

完全混合与推流式反应器对比

完全混合与推流式反应器的原理与对比1. 连续流完全混合反应器1.1 基本原理连续流完全混合反应器如图1所示意，物料进入反应器内后迅速被水体稀释至出水浓度。

反应器作物料衡算：VdC rVd FCd d FC F =--θθθ在稳态情况下，反应器内积累量为零，即VdC=0，得： θ=V/F=(C F -C)/(-r) （1）式中，V 代表有效反应容积，r 代表反应速度，θ代表反应时间。

由式（1）中可以看出，连续流完全混合反应器设计反应时间应与进出水物料浓度差成正比；当对出水的要求很高（即C<<C F ）时，在反应速率不变的情况下，设计反应时间趋向于与进水物料浓度成正比。

图2显示了完全混合反应器的空间利用情况：阴影部分为所需总停留时间，与后文中推流式或间歇式求解图相比，在达到同样去除率的条件下所需时间要长。

由式(1)可以得出以下结论：①对零级反应：(-r A )=k ，则有：k XC k C C FF =-=θ ②对一级反应：(-r A )=kC ，则有：XXk -=11θ③对二级反应：(-r A )=kC 2，则有：2)1(1X C Xk F -=θ以上各式中，X=(C F -C)/C F 。

1.2 在实际应用上，该反应方式具有如下特点：● 进入反应器的污水能得到稀释，使波动的进水水质得到均化，故能耐冲击负荷，对毒物浓度高的工业废水特别适合；● 能直接处理较高浓度的有机废水，无需稀释，只需控制曝气时间；● 能把整个池子的工作情况控制在良好的同一条件下进行，微生物的活性能够充分发挥，污泥负荷率高；● 操作灵活，通过改变污泥负荷可使工作点处于污泥增长曲线上所期望的某一点，从而得到期望的水质。

2.推流式反应器2.1基本原理推流式反应器如图3所示意，物料进入反应器内后浓度呈梯度变化。

对反应器微元体dVr作物C F －进料浓度；F －进料的体积流量 C －反应器内物料浓度(等于出料浓度)X －转化率图1 连续流完全混合反应器示意图CC FC)(1r -1/(-r)C图2 完全混合反应时间的图解法示意料衡算，在稳态情况下，得：⎰⎰-=--=A fA A f C C X AAA A A r dX C r dC 000)()(τ (2) 式中，C 代表物料浓度，r 代表反应速度，τ代表反应时间，X 代表转化率。

全混流反应器计算的基本公式-化学反应工程

表3－1 理想间歇反应器中整级数单反应的反应结果表达式
反应级数反应速率残余浓度式
kt CA0 CA
转化率式
kt CA0 xA
xA kt C A0
n=0
rA k
CA CA0 kt
C kt ln A0 CA
kt ln 1 1 xA
n=1
rA kCA
2 rA kCA
VR=V’(t+t’) 式中V’为单位时间所处理的物料量。
三、间歇反应器中的单反应
设有单一反应A→P n r kC 动力学方程为 A A n＝1时， rA kCA 按式（3－5）残余浓度式
kt ln
C A0 CA
或转化率公式：
kt ln(1 xA )
残余浓度式是计算经反应后残余A的浓度，而转化率式是计算A的利用率，根据工艺要求可以公式（3－5）计算。间歇反应中反应速率、转化率和残余浓度的计算结果列于表3－1。
二、间歇反应器性能的数学描述 1.反应时间～xA的关系在反应器中，物料浓度和温度是均匀的，只随反应时间变化，可以通过物料衡算求出反应时间t和xA的关系式。衡算对象：关键组分A 衡算基准：整个反应器（V）在dt时间内对A作物料衡算： [A流入量] = [A流出量] +[ A反应量] + [A累积量] 0 = 0 ＋
x Af 0
dxA rA
可知，二者具有一定的等效性。
三、等温平推流反应器的计算等温平推流反应器是指反应物料温度相同，不随流动方向变化。 n 将 rA kCA 代入平推流反应器体积计算公式
VR V0CA0
X Af 0 X Af dx dxA A V0CA0 n 0 rA kCA

朱柄辰--第四版-化学反应工程思考题详解

4、某可逆反应：的均匀表面吸附机理动力学方程式为：)1()1()/(2R R B B S S A A R S B A A P b P b P b P b K P P P P k r ++++-=试写出反应机理及控制步骤，并证明之。

〖解〗22211112211212122121122(222σσσσσσσσσσσσσ+⇔+⇔++⇔+⇔+⇔+R R S S R S B A B B A A 控制步骤）BB R R V SS A A V V R S B A A P b P b P b P b k k r ++=++=-=1111211221θθθθθθθ，BB R R RR R BB R R BB B SS A A SS S SS A A AA A P b P b P b P b P b P b P b P b P b P b P b P b ++=++=++=++=1111θθθθ，，)1()1()(2B B R R S S A A R S B A A P b P b P b P b K P P P P k r ++++-=5、丁烯在某催化剂上制取丁二烯的总反应方程式为2648412H H C H C k k +↔，假设丁烯脱氢化学反应按如下步骤进行：(a)()()8484H C H C ↔+σσA A ⇔+(b) C B A +⇔σσ (c)σσ+⇔B B写出(b)为控制步骤的均匀吸附动力学方程，若反应物和产物的吸附都很若，问此时反应对丁烯是几级反应。

解〗V B B B V A A A P b P b θθθθ==，BB A A V CB A A P b P b P k k r ++=-=1121θθθBB A A BB B B B A A A A A P b P b P b P b P b P b ++=++=11θθ，BB A A CB A A A P b P b P P k P b k r ++-=121当反应物与产物吸附都很若时，即当11≈++B B A A P b P b 时，动力学方程可写为：P P k P b k r B A A A 21-= 所以此时对丁烯是一级反应。

化学反应工程第三章答案

3 釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。

反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为l，反应速率常数等于。

要求最终转化率达到95%。

试问：（1）（1）当反应器的反应体积为1m3时，需要多长的反应时间（2）（2）若反应器的反应体积为2m3，，所需的反应时间又是多少解：（1）(2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。

该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到95%。

（1）（1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。

试计算反应器的反应体积。

化学反应工程

1、化学反应工程学是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。

其主要任务是：对已经在实验室中实现的化学反应，如何将其在工业规模上实现。

2、化工生产从原料到产品可概括为：原料的预处理、化学反应过程、产物的后处理。

而化学反应过程是整个化工生产的核心。

3、三传一反是指：动量、热量、质量传递和反应动力学。

它是反应工程学的核心。

4、化学反应工程的基本研究方法：数学模型法。

5、化学反应式的计量系数恒大于0，化学反应式与化学反应计量式的计量系数的关系：若是产物，二者相等；若是反应物，二者数值相等，符号相反。

化学反应计量式不含除1以外的任何公因子。

6、反应程度ξ：描述反应进行的深度。

ξ=(n I-n I0)/αI. αI对反应物小于0，对产物大于0.ξ恒为正值，具有广度性质，因次为mol.7、关键组分A选取原则： A必须是反应物，可以完全反应掉（转化率可达100%），选取重点关注的、经济价值相对高的组分。

8、转化率定义：转化了的A组分量与A组分的起始量的比值。

9、反应动力学方程:r=-r A=k c c A m c B n.适用范围：体系中只进行一个不可逆反应且a=1。

10、建立动力学方程的方法：积分法、微分法。

11、简单混合：发生在停留时间相同的物料之间的均匀化过程。

12、返混: 发生在停留时间不同的物料之间的均匀化过程。

13、按返混情况不同反应器可分为：间歇反应器BR,平推流反应器PFR，全混流反应器CSTR.14、反应持续时间t r用于间歇反应器。

15、停留时间t和平均停留时间t-用于平推流及全混流反应器。

16、空间时间η=V R/V0. V0为特征体积流率，是在反应器入口温度及入口压力下的体积流率。

17、空间速度S V =1/η.标准空速S V=V NO/V R. V NO为进口流体在标准状态下的体积流率。

18、间歇反应器特性：①反应器内有效空间中各位置的物料温度、浓度都相同②所有物料在反应器中停留时间相同，无返混现象③出料组成与反应器内物料的最终组成相同④为间歇操作，有辅助生产时间。

18秋西南大学[0751]《化学反应工程》习题答案

1、平推流反应器中，。

反应器中任一横截面上各质点浓度或转化率不同浓度或转化率沿轴向不变浓度或转化率沿轴向变化反应器中沿轴向反应速度不变2、反应A + B → C，已知，则反应级数n=_______。

1233、对于一非恒容均相化学反应，反应产物B的化学反应速率=_______。

4、如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高收率应。

降低浓度提高温度提高浓度降低温度5、一级连串反应A → P → S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间_______。

6、对于一非恒容均相化学反应，反应组分A的化学反应速率_______。

7、管式反应器的特点是。

返混小，所需反应器容积较小，比传热面积大，但对慢速反应，管要很长，压降大温度、浓度容易控制，产品质量可调结构简单，返混程度与高径比及搅拌有关，轴向温差大流体与固体（催化剂）颗粒呈逆流流动8、反应，已知，则反应级数n=_______。

F. 23 0 19、下列哪些现象不属于非理想流动现象？活塞流循环流沟流短路10、下面几种操作过程中，不能按恒容过程处理。

总摩尔数不发生变化的等温气相反应均相的液相反应间歇操作的液相反应或气相反应体系中有少量惰性气体的等温气相反应11、如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高选择性应_______。

提高浓度提高温度降低温度降低浓度12、在理想全混流反应器中，物料。

浓度相同，温度不同浓度不同，温度也不同浓度不同，温度相同浓度相同，温度也相同13、如果连续操作的反应器达到定态，那么反应器中的浓度、温度等参数（）随时间变化，也随位置变化不随时间变化，可能随位置变化不随时间变化，也不随位置变化随时间变化，但不随位置变化14、测量气—固相催化反应速率，在确定有无外扩散影响时是在没有改变_______的条件下进行实验的。

催化剂装置进料流量催化剂装量15、下列属于理想吸附等温方程的是_______。

BET型Freundlich型Temkin型Langmuir型16、反应，已知k=0.8 L/(s·mol)，则反应级数n= 。

全混流反应器

★ n级反应
C A0 C A0 C A n kC A C A0 A x A
εA=0时
rA kC
n A
C A0 C A VR xA n 1 n n v0 kC Ao (1 x A ) kC A
例
题
例题工厂采用 CSTR 以硫酸为催化剂使已二酸与已二醇以等摩尔比在70℃下进行缩聚反应生产醇酸树脂，实验测得该反应的速率方程式为：（-rA）=kCACB 式中：（-rA）----以已二酸组分计的反应速率，kmol.L-1.min-1 k----反应速率常数，1.97L.kmol-1.min-1 CA、CB----分别为已二酸和已二醇的浓度，kmol.L-1
1 1 k i i
上式表明：
(rA ) i
C A0

x A ,i
C A0

x A,i 1
若第i釜的进口转化率xA,i-1一定时，设计方法 (-rA)i呈直线关系，其斜率为
C A0
其出口转化率xAi与
C A0

，截距为
转化率不仅要满足物料衡算式（设计方程），而且还要满
足动力学方程式，若将上两关系绘于 xA ~ (-rA) 坐标系中，则两条线的交点所对应的 xA 值即为该釜的出口转化率。
t
对于n>0的不可逆反应，CSTR的容积效率η均小于1，这是由于“返混”造成的稀释效应使全混流的反应器的容积效率小于1，也就是说全混流反应器的有效容积将是分批式反应器的1/η倍，但要注意间歇式操作的非生产性时间t0在计算η时并没有考虑，若考虑之，则η’=（t+t0）/τ，有可能η=t /τ小于1的情况，而η’=（t+t0）/τ大于1，这是完全可能的。

(完整)《化学反应工程》选择题

1。

“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。

（D ）A ．化学反应B 。

反应工程C 。

反应热力学D 。

反应动力学 2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。

(A)A 。

能量传递B 。

质量传递C 。

热量传递 D. 动量传递 20。

下列属于均相反应的是_______。

（B ）A. 煤炭燃烧B. 氢气燃烧C. 离子交换 D 。

加氢裂解 21.下列属于均相反应的是_______。

（A ）A. 乙酸乙酯水解B. CuO 的还原C. 加氢脱硫D. 电石水解 22.下列属于均相反应的是_______。

（C ）A. 催化重整 B 。

催化裂解 C. HCl 与NaOH 的中和 D. 水泥制造 23.下列属于非均相反应的是_______。

（D)A. 乙酸乙酯水解B. 氢气燃烧C. HCl 与NaOH 的中和D. 催化裂解 24。

下列属于非均相反应的是_______.(B ）A 。

乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C 。

氢气燃烧 D. 烃类气相裂解 25.化学反应O H CH H CO 2423+⇔+,其中化学反应计量系数为—1的是哪种物质______。

(A ） A. CO B. 2H C. 4CH D 。

O H 226。

化学反应O H N H NO 222222+⇔+，其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质______。

（D) A. NO B 。

2H C. 2N D. O H 227.对于一非恒容均相化学反应αA AαB B，反应组分A 的化学反应速率=-A r _______。

（A ）A.Vdt dn r A A -=- B 。

Vdt dn r B A -=- C 。

dt dCr AA -=- D 。

dt dC r B A -=-28。

对于一非恒容均相化学反应αA A αB B，反应产物B 的化学反应速率=B r _______.（B ）A. Vdt dn r A B =B. Vdt dn r BB = C. dt dC r A B =D 。

反应工程课堂例题

例1-1某厂合成聚氯乙烯所用的氯乙烯单体，由C 2H 2和HCl 以活性炭为载体的氯化汞催化剂上合成制得，其反应式如下：2223C +HC C C H l H l →该厂所用的原料混合气中组分摩尔比为：22C :HC 1:1.1H l =若反应器出口气体中氯乙烯含量为0.85（摩尔分率），试分别计算乙炔和氯化氢的转化率。

例1-2考虑反应3A P →，其动力学方程为：A 1()=AA dn n r k V dt V--=试推导在恒容条件下以总压p 总表示的动力学方程。

例1-3如气相基元反应22A B P +→，已知k c ，现以气相分压来表示速率方程，即2A ()=k p AB r p p -，求k p 。

例1-4醋酐稀水溶液的液相水合为二级不可逆反应3223()2CH CO O H O CH COOH +→进行水合的间歇反应器温度为15˚C ，初浓度为432.1610/mol cm -⨯，装料200L ，反应混合物密度为1.05g/cm 3，反应速率的典型结果如下表所示，表中c A 为醋酐浓度（mol/cm 3）求：（1）说明为什么二级反应速率可写成如表所示的表达式； (2)如反应在15 ˚C 下等温操作，醋酐转化率达到0.7需要多长时间？ (3)确定以温度和浓度表示的反应速率方程式。

解：（3）Arrhenius 方程变形：01ln ln ()()a E k k R T=+- 将1ln ~k T-进行线性拟合得到拟合方程5626.717.01y x =+故：700ln 17.01 2.4105627.746788/a ak k E E J mol R=⇒=⨯=⇒=即：7A 46788()=2.410exp()A r c RT-⨯-某厂采用己二酸和己二醇等摩尔比生产醇酸树脂(催化剂H 2SO 4)，反应温度70˚C ，测得动力学方程：2()A A r kc -=，其中：3311301.9710min ,4A k m kmol c kmol m ----=⨯=要求己二酸处理量为2400kg/d ，当转化率为0.8和0.9时，求:（1）采用间歇釜时，所需反应器体积，每批操作辅助时间为1h ，装填系数为0.75；（2）采用平推流反应器的体积；（3）采用全混流反应器的体积。

化学反应工程考试题

第一章绪论1.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指__反应动力学__。

2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。

“三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度_____、__。

4.一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度__、____。

5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目的产物P 的最大浓度_ 、_。

6.一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应__降低__。

7. 化学反应速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，则=__D__。

A.B.C.D.8.反应，，则反应级数n=__B___。

A. 0B. 1C. 2D. 39.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。

AS P=max ,P C 22/1120]1)/[(+K K C A =opt τ211K K AS P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=opt t 1221)/ln(K K K K -AS P=max ,P C 122)(210K K K A K KC -=optt 1221)/ln(K K K K -AS P12/k k βαBA C A C C K r =-C K P K P K C K βα+-)(RT )()(βα+RT )()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 210.2-=s k 115.0-=s kA. 0B. 1C. 2D. 310.反应3A → P ，已知，则反应级数n=___A____。

A. 0B. 1C. 2D. 311.反应，已知，则反应级数n=___C____。

A. 0B. 1C. 2D. 3 12.反应，已知，则反应级数n=___C____。

A. 0B. 1C. 2D. 313.反应，已知，则反应级数n=___C____。

反应工程题库

绪论．1、化学反应工程是一门研究（）的科学。

（化学反应的工程问题）2.（）和（）一起，构成了化学反应工程的核心。

〔三传；反应动力学〕3.不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称( )。

（数学模型）4.化学反应和反应器的分类方法很多，按反应系统涉及的相态分类，分为：（）和（）。

5.化学反应和反应器的分类方法很多，按操作方法分为（）操作、（）操作和（）操作。

6.化学反应和反应器的分类方法很多，按传热条件分为（）、（）和（）。

选择1. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指。

A 化学反应B 反应工程C 反应热力学D 反应动力学,2. ( ) “三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是。

A能量传递B质量传连C 热量传递D 动量传递3. （）按反应器的型式来分类，高径比大于30的为A.管式反应器B槽式反应器C塔式反应器D釜式反应器三、判断1.物理过程不会改变化学反应过程的动力学规律，即化学反应速率与温度浓度之间的关系并不因为物理过程的存在而发生变化。

（）2.流体流动、传质、传热过程不会影响实际反应的温度和参与反应的各组分浓度在时间、空间上的分布，最终影响反应结果。

（）四、简答1.利用数学模型解决化学反应工程问题的步骤？第一章均相单一反应动力学和理想反应器1.均相反应是指（）。

2.如果反应体系中多于一个反应物，在定义转化率时，关键组分A 的选取原则是（）。

3. 当计量方程中计算系数的代数和等于零时，这种反应称为( ) ，否则称为( ) .4. 化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数P K 则 C K ＝( )P K .5. 活化能的大小直接反映了( )对温度的敏感程度.6.化学反应动力学方程有多种形式。

对于均相反应，方程多数可以写成（）或（）。

全混流反应器最佳反应体积

反应工程 课后答案 第二版

反应工程期末考试试题

反应工程试卷3

{教育管理}化学反应工程郭锴二版习题解答

全混流反应器最佳反应体积

化学反应过程及设备试题A及答案

化学反应工程习题库(计算题举例及详细解答))

化学反应工程第三章答案

完全混合与推流式反应器对比

全混流反应器计算的基本公式-化学反应工程

朱柄辰--第四版-化学反应工程思考题详解

化学反应工程第三章答案

化学反应工程

18秋西南大学[0751]《化学反应工程》习题答案

全混流反应器

(完整)《化学反应工程》选择题

反应工程课堂例题

化学反应工程考试题

反应工程题库

反应工程课后答案第二版