聚合反应工程复习习题
聚合反应工程基础试卷

1. 聚合反应工程是化学反应工程的一部分。
()2. 化学反应按其热效应可分为和。
3. 已知某化学反应在T=300K时,反应速率常数为100 Hz, T=400K时,反应速率常数为300 Hz,那么该反应的反应级数为级,反应(反应是放热反应还是吸热反应?)。
4. 釜式反应器操作多样,既可用于间歇操作,也可用于连续或半连续操作。
()5. 平推流是是非理想化的流动形态,而理想混合流则是理想化的流动形态。
()7. 某一级可逆反应,其正、负反应的反应速率常数分别为K1、K2,且K1=1.5K2。
反应起始时,反应物A的浓度为C A0,那么反应平衡时,反应物的平衡浓度为。
若已知正反应的活化能E1>0, 而逆反应的活化能<0, 那么当反应温度增加时,反应物的平衡浓度增加还是减小?8. 在不可逆三级反应中,若某一组分过量,且反应中其浓度基本保持不变,那么反应可视为一级反应。
()10. 连串反应中,反应物A生成产物R(其速率常数为K1),R又会生成另一种产物(其速率常数为K2),且K2 = 20 K2,三种物料其浓度随反应时间的变化可能如下图中所示,请问哪个图正确反映物料变化?()A 右图,B 左图,C 中间的图,D 以上都不是。
11. 某反应中反应物A生成B,C,D,那么这是反应。
12. 有一气体参加的反应,1mol A反应生成1 mol B和2 mol C, A,B,C均为气体。
反应开始时,反应气体用惰性气体进行稀释,两者体积比为1:1,那么该体系的膨胀率为。
A 1,B 1.5,C 2,D 0.513. 对于间歇反应器,其物料衡算式中哪些项为零?()A.反应物的流入速度,B反应物的流入速度和反应物的流出速度,C 反应物的流出速率和反应物的积累速度,D 反应物的流入速度和反应物由于反应的消失速度15 平推流与间歇反应器的设计基本方程式相同,但图解形式不同。
()16 在相同反应条件下,理想混合反应器所需要的反应器容积比平推流反应器大得多,其原因是。
聚合反应工程基础课后习题答案

聚合反应工程基础课后习题答案聚合反应工程基础课后习题是学生在学习课程过程中用来巩固所学知识的重要环节。
通过完成习题,学生可以检验自己对知识点的掌握程度,及时发现和纠正错误,提高学习效果。
下面是聚合反应工程基础课后习题的答案。
1. 考虑以下聚合反应的机理:A +B -> ABAB + C -> ABCABC + D -> ABCD请回答以下问题:a) 这个反应的总反应方程是什么?b) 这个反应的反应级数是什么?c) 这个反应的速率方程是什么?d) 如果初始浓度为[A]₀、[B]₀、[C]₀和[D]₀,那么在任意时刻t,聚合物的浓度是多少?答案:a) 总反应方程是A + B + C + D -> ABCDb) 反应级数是4c) 速率方程是v = k[A][B][C][D]d) 在任意时刻t,聚合物的浓度是[A]₀ - [A]t,[B]₀ - [B]t,[C]₀ - [C]t 和[D]₀ - [D]t。
2. 一个聚合反应的速率方程是v = k[A][B]^2,其中k为速率常数。
如果初始浓度为[A]₀和[B]₀,那么在任意时刻t,[B]的浓度是多少?答案:根据速率方程可知v = k[A][B]^2,将其变形为d[B]/dt = -2k[B]^2,然后分离变量并积分,得到∫[B]₀^t d[B]/[B]^2 = -2k∫0^t dt。
将其求解,得到[ B]t = 1/([B]₀ - 2kt)。
3. 考虑以下聚合反应的机理:A +B -> AB (快速平衡)AB + C -> ABC (慢速平衡)ABC + D -> ABCD (快速平衡)请回答以下问题:a) 这个反应的总反应方程是什么?b) 这个反应的反应级数是什么?c) 这个反应的速率方程是什么?d) 如果初始浓度为[A]₀、[B]₀、[C]₀和[D]₀,那么在任意时刻t,聚合物的浓度是多少?答案:a) 总反应方程是A + B + C + D -> ABCDb) 反应级数是4c) 速率方程是v = k[A][B][C][D]/([AB][ABC])d) 在任意时刻t,聚合物的浓度是[A]₀ - [A]t,[B]₀ - [B]t,[C]₀ - [C]t 和[D]₀ - [D]t。
聚合工艺考试题及答案

聚合工艺考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 聚合反应中,引发剂的作用是什么?A. 提供反应所需的热量B. 降低反应温度C. 增加反应物浓度D. 引发单体发生聚合反应答案:D2. 聚合反应中,单体的转化率是指?A. 单体转化为聚合物的百分比B. 单体转化为催化剂的百分比C. 单体转化为引发剂的百分比D. 单体转化为溶剂的百分比答案:A3. 下列哪种聚合反应属于逐步聚合?A. 自由基聚合B. 缩聚反应C. 配位聚合D. 阳离子聚合答案:B4. 聚合反应中,分子量分布是指?A. 聚合物中所有分子的分子量B. 聚合物中分子量不同的分子所占的比例C. 聚合物中分子量最大的分子所占的比例D. 聚合物中分子量最小的分子所占的比例答案:B5. 在聚合反应中,控制分子量的方法不包括?A. 改变单体浓度B. 改变引发剂浓度C. 改变反应温度D. 增加溶剂量答案:D6. 聚合反应中,凝胶效应是指?A. 聚合物分子链之间形成交联B. 聚合物分子链与引发剂形成交联C. 聚合物分子链与催化剂形成交联D. 聚合物分子链与溶剂形成交联答案:A7. 聚合反应中,哪些因素会影响聚合速率?A. 单体浓度B. 引发剂浓度C. 反应温度D. 以上都是答案:D8. 聚合反应中,分子量调节剂的作用是什么?A. 提高聚合速率B. 降低聚合速率C. 控制聚合物分子量D. 改变聚合物结构答案:C9. 聚合反应中,哪些因素会影响聚合物的分子量分布?A. 引发剂类型B. 反应温度C. 单体纯度D. 以上都是答案:D10. 聚合反应中,端基效应是指?A. 聚合物分子链两端的基团对聚合反应的影响B. 聚合物分子链两端的基团对聚合物性能的影响C. 聚合物分子链两端的基团对单体转化率的影响D. 聚合物分子链两端的基团对引发剂的影响答案:A二、多项选择题(每题3分,共5题)1. 聚合反应中,哪些因素会影响聚合物的物理性能?A. 分子量B. 分子量分布C. 分子结构D. 聚合条件答案:ABCD2. 下列哪些是聚合反应的类型?A. 自由基聚合B. 缩聚反应C. 配位聚合D. 电聚合答案:ABCD3. 聚合反应中,哪些是常见的引发剂?A. 过氧化物B. 偶氮化合物C. 金属催化剂D. 光引发剂答案:ABCD4. 聚合反应中,哪些是常见的终止剂?A. 过氧化物B. 偶氮化合物C. 金属催化剂D. 抗氧剂答案:BD5. 聚合反应中,哪些是常见的分子量调节剂?A. 链转移剂B. 终止剂C. 引发剂D. 催化剂答案:A三、判断题(每题1分,共5题)1. 聚合反应中,增加单体浓度可以提高聚合速率。
广工15年12月聚合反应工程复习题

客观题练习1 选择1.反应器的类型不同,则( )也将有不同。
A.反应动力学B.传递特性C.反应的相态 B.反应的可逆性2.全混流反应器进行放热反应时,要使反应器操作在稳定的定常态,则必须满足以下条件( )。
A.移热速率>放热速率 B.移热速率<放热速率 C.移热速率随温度变化率>放热速率随温度变化率 D.移热速率随温度变化率<放热速率随温度变化率3.等温一级不可逆液相反应,采用下列三种方案进行。
(1)一个间歇反应釜,容积V1(仅考虑反应时间所需);(2)一个平推流反应器,容积V2;(3)两个等体积全混流反应器串联,总容积为V3。
若上述情况反应温度、物料处理量及转化率均相同,则容积比较为( ) A.V1<V2<V3 B.V1=V2<V3 C.V2<V1<V3 D.V2<V1=V34.等温液相反应A+B →P r p =k 1C A C B ,2A →R R b =k 2C A 2 P 为目标产物。
现有下列四种方案可供选择,从提高P 的收率着眼适宜选用( ):(1)间歇釜式反应器,A 和B 一次性加入;(2)半间歇釜式反应器,A 一次性加入,B 连续滴加; (3)半间歇反应器,B 一次性加入,A 连续滴加;(4)全混流反应器。
A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)5.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=0.1e −t/10min -1,可判别该反应器的流型为( ); A.平推流 B.全混流 C.轴向分散 D.多级混合6.两个等体积,反应温度相同的全混流反应器进行串联操作,反应为一级不可逆,则第一釜的反应速率r A1与第二釜速率r A2之间的关系( )。
A. r A1>r A2B. r A1=r A2C. r A1<r A2D.不能确定何者为大 7.分批次操作的完全混合反应器非生产性时间t 0不包括下列哪一项_______。
聚合物反应工程基础第二版习题答案

聚合物反应工程基础第二版习题答案1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。
研究内容:①以工业规模的聚合过程为对象,以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础;②将一般定性规律上升为数学模型,从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段;③为聚合过程的开发,优化工艺条件等提供数学分析手段。
简而言之:聚合反应工程研究内容为:进行聚合反应器最佳设计;进行聚合反应操作的最佳设计和控制。
2.动力学方程建立时,数据收集方式和处理方式有哪些?收集方式:化学分析方法,物理化学分析方法处理方式:积分法,微分法。
3.反应器基本要求有哪些①提供反应物料进行反应所需容积,保证设备一定生产能力;②具有足够传热面积;③保证参加反应的物料均匀混合4.基本物料衡算式,热量衡算式①物料衡算:反应物A流入速度-反应物A流出速度-反应物A 反应消失速度-反应物A积累速度=0(简作:流入量-流出量-消失量-积累量=0)②热量衡算:随物料流入热量-随物料流出热量-反应系统与外界交换热量+反应过程的热效应-积累热量=05.何谓容积效率?影响容积效率的因素有哪些工业上,衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率,它等于在同一反应,相同速度、产量、转化率条件下,平推流反应器与理论混合反应器所需总体积比:η=Vp/Vm=τp/τm。
影响因素:反应器类型,反应级数,生产过程中转化率有关6.何为平推流和理想混合流?①反应物料在长径比很大的反应器中流动时,反应器内每一微元体积中流体均以同样速度向前移动,此种流动形态称平推流;②由于反应器强烈搅拌作用,使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混合,使各点浓度相等且不随时间变化,出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。
7.实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件?①Qr=Qc,Qr体系放出热量;②②dQc/dT>dQr/dT,Qc除热量;③③△T=T-Tw<RT2/E,E反应活化能,T反应器温度,Tw冷却液温度8.何为返混?形成返混的主要原因有哪些?返混:指反应器中不同年龄的流体微元间的混合;原因:①由于物料与流向相反运动所造成,②②由于不均匀的速度分布所引起的,③由于反应器结构所引起死角、短路、沟流、旁路等。
聚合反应工程试题卷

分
五、工艺分析题(每小题16分,共16分)
12、下图为美国Dow化学公司利用溶液法配位聚合工艺生产LLDPE的工艺流程图,试用文字描述其工艺过程及各物料(单体、溶剂)的循环过程。
得
分
六、
11、在容积为2.5 m3的理想间歇反应器进行液相反应:A + B P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0= 4 mol/L,而A的转化率xA= 0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684 kmol的反应物A。
今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
1、复合反应:
2、瞬时聚合度:在某一时刻聚合物分子中每个分子包含的单体结构单元数。
3、管式反应器:反应物料从一端进入管中,从另一端排出产物及未反应的物料。
4、宏观流体与微观流体:宏观流体流体微元均以分子团或分子束存在的流体;
微观流体流体微元均以分子状态均匀分散的流体
得
分
二、简要回答下列问题(每小题8分,共32分)
5、简述压力表读数(表压)、真空表读数(真空度)与绝对压力间的关系。
表压=绝-大气压力;真空度=—表压
6、连锁聚合反应一般包括哪几类基元反应?简要说明各基元反应的动力学方程。
7、试述间歇搅拌釜与连续搅拌釜的特点。
8、简述测定反应器停留时间分布的方法及其基本原理。
得
分
三、动力学推导题(每小题12分,共12分)
9、现有一间歇操作的连锁聚合反应由引发剂引发、增长、歧化终止、向溶剂链转移等基元反应组成。
(1)试推导产物的瞬时数均聚合度 与动力学链长间的关系。
第5章共聚合反应习题参考答案

第五章共聚合反应—习题参考答案1.无规、交替、嵌段和接枝共聚物的结构有何差异?命名时单体前后的位置有什么规定?答:无规共聚物——共聚物分子链中两种单元无规排列,而且单体单元连续排列的几率不高。
如:…M1M2M2M1M2M2M2M1M1M2M2M1M1M1M2M2…交替共聚物——共聚物分子链上两种单元严格交替排列。
如:…M1M2 M1M2M1M2…嵌段共聚物——共聚物分子链由较长的M1链段和另一较长的M2链段通过化学键连接成大分子,每个链段由几百到几千个结构单元组成。
如:…M1M1M1M1……M1M1 M2M2M2……M2M2接枝共聚物——主链由单元M1组成,支链由另一单元M2组成。
……M1M1M1M1M1M1……M2M2M2M2…无规共聚物名称中前一单体为主单体,后为第二单体。
嵌段共聚物名称中的前后单体则代表单体聚合的次序。
接枝共聚物中前单体M1为主链,后单体M2则为支链。
2.画出下列各对竞聚率的共聚物组成曲线。
当f1=0.5时,在低转化率阶段的F2是多少?答:6.已知丙烯腈(M 1)与偏二氯乙烯共聚合时,r 1=0.91,r 2=0.37。
试求:(1)作出F 1~f 1共聚物组成曲线;(2)由上述曲线确定恒比点的坐标;(3)根据公式计算恒比点的坐标;(4)原料单体中丙烯腈的质量分数为20%,给出瞬时共聚物中丙烯腈的质量比。
答: (1)0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0F 1f 1(2)上述曲线与恒比对角线的交点即为恒比点,其坐标为(0.873, 0.873)(3)根据公式计算出恒比点的坐标国:F1=f1= (1-r2)/(2-r1-r2) =0.875(4)当原料单体中丙烯腈的质量分数为20%时,瞬时共聚物中丙烯腈的质量比为:f1= (20/53)/(20/53+80/97)= 0.314F1=0.439W= (0.439*53)/( 0.439*53+0.561*97)=30%9.甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二烯共聚,试排列交替倾向的顺序并说明理由。
聚合反应工程基础复习题

1 、间歇反应器:物料一次放入,当反应达到规定转化率后即取出反应物,其浓度随时间不断变化,适用于小规模,多品种,质量不均。
连续反应器:连续加料,连续引出反应物,反应器内任一点的组成不随时间而改变,生产能力高,易实现自动化,适用于大规模生产。
2 、平推流反应器及其特点:当物料在长径比很大的反应器中流动时,反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动,此时在流体的流动方向上不存在返混,这种流动形态就是平推流。
①在稳态操作时,在反应器的各个截面上,物料浓度不随时间而变化,②反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变,故反应速率随时间位置而改变,及反应速率的变化只限于反应器的轴向。
3、理想混合流反应器及其特点:反应器中强烈的搅拌作用使刚进入反应器的物料微元与器内原有物料微元间瞬时达到充分混合,使各点浓度相等,且不随时间变化,出口流体组成与器内相等这种流动形态称之为理想混合流。
特点:①反应器内物料浓度和温度是均一的,等于出口流体组成②物料质点在反应器内停留时间有长有短③反应器内物质参数不随时间变化。
4、数模放大的基本原理:是通过动力学研究和模试,确定催化剂种类、反应物浓度,反应时间剪切对反应速率、产品质量和收率的关系,并综合从一数学模型来描述5 、相似放大的基本原理:在配方不变的前提下,不论反应机理如何。
若反应器中的速度分布,浓度分布,温度分布和停留时间分布均匀与模试反应器相同,则两者的反应结果必然想同6 、连续乳液聚合与间歇乳液聚合的四个不同点:①连续操作得到的粒子数比间歇操作小,聚合速率也较间歇低②与间歇乳液聚合粒径分布比连续聚合宽③间歇乳液聚合中阻聚作用只存在诱导期,而连续聚合中阻聚作用存在于整个过程④间歇乳液聚合无瞬态过程,而连续聚合有瞬态过程7 、聚合反应器选择原则:①充分考虑并满足聚合反应特性②经济效益上的考虑③应充分考虑聚合反应器特性对聚合物质量的影响8 、放大原则:在相似放大中,每一个准数代表的放大规则经常是矛盾的,所以在放大过程中要抓起控制作用的因素,保持与这些因素有关的准数在放大过程中不变,而对其他因素加以适当照顾。
2024年聚合工艺理论考试100题及答案

2024年聚合工艺理论考试100题及答案1、【单选题】酒精燃烧火灾是。
类火灾。
(B)A、ΛB、BC、C2、【单选题】一容器中有A、B、C三种理想气体的混合物,摩尔分数分别为0.5、0.3和0.2,容器总压力为8X104kPa,则A和B的分压分别为()。
(C)A、4XB、4XC、4×3、【单选题】一般压力越高,可燃物的自燃点()。
(八)A^越低B、越高C、不变4、【单选题】丁二烯聚合生成聚丁二烯的化学反应属于()反应。
(B)A、聚加成B、连锁加聚C、自由基聚合5、【单选题】三级安全教育制度是企业安全教育的基本教育制度。
三级教育是指()。
(八)A、入厂教育、车间教育和岗位(班组)教育B、低级、中级、高级教育C、预备级、普及级、提高级教育6、【单选题】下列不属于危险废物的是()。
(B)A、含重金属污泥B、有机固体废物C、酸和碱废物7、【单选题】下列不适用于扑灭电器火灾的灭火器是()。
(B)A、二氧化碳B、泡沫C、干粉剂8、【单选题】下列原因中离心泵振动过大的原因是()。
(B)A、泵反转B、轴承磨损C、密封泄漏9、【单选题】不属于燃烧的三要素的是()。
(C)A、点火源B、可燃性物质C、阻燃性物质10、【单选题】中央管理的总公司(总厂、集团公司、上市公司)所属单位外的其他生产经营单位中涉及实行()的,其综合应急预案和专项应急预案,按照隶属关系报所在地县级以上地方人民政府安全生产监督管理部门和有关主管部门备案。
(C)A、联合经营B、独立经营C、安全生产许可11、【单选题】为了保证容器和管道系统不会在()中发生破裂爆炸引起大的危害,应在水压试验合格后进行。
(C)A、清洗B、吹扫C、气密性试验12、【单选题】为了保证管路工作时的安全,而根据介质的各级最高工作温度所规定的一种最大压力称为()压力。
(C)A、公称B、试验C、工作13、【单选题】保温材料应选择的材料具有的性能是()。
(八)A、导热系数小,吸湿率小B、导热系数大,吸收率小C、导热系数大,吸湿率大14、【单选题】关于化工装置有毒物质的放空管设置,错误的是Oo(八)A、引至屋顶以上2m高处放空,邻近建筑高于本装置时,排放高度应加B、引至屋顶以上3m高处放空,邻近建筑高于本装置时,排放高度应加高C、可燃气体的排放管应有接地装置15、【单选题】关于爆炸,下列不正确的说法是()。
聚合反应工程作业及答案

1. 请考虑化学反应, A + B --- C ,该反应在全混流反应器中进行,反应温度为20℃,液料的体积流量为0.5m 3/h, CA 0=96.5mol/m 3, CB 0=184mol/m 3,催化剂的浓度C D =6.63mol/m 3。
实验测得该反应的速度方程为: r A =kC A C D 式中k=1.15*10-3m3/(mol.s)。
若要求A 的转化率为40%,试求反应器的体积。
解:设A 的转化率为x ,则有: 对于全混流反应器,应有:2. 某二级液相反应A+B →C ,已知CA o =CB O ,在间歇反应器中达到x=0.99,需反应的时间为10min,问:(1) 在全混流反应器中进行时,应为多少? (2) 在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中进行时, 又是多少? 解:在间歇反应器中,对二级反应(1)(1)在单个CSTR 中(2)(1)=(2) 则(2) 两个CSTR 串联CSTR-1:min10000==V V Rm τD A A C x kC r )1(0-=DD A A A A C x k xC x kC x C r x x C )1()1()(0000-=-=-=τh ks 28.244.87)63.6)(4.01)(1015.1(40.03==-⨯=-τ3014.1228.245.0m V V R =⨯==τm τm τ0009.9)99.01(1099.0)1(A A A C C x C x k =-=-=τ20)1(x kC xA -=ττττ020209900)99.01(99.0)1(A A A C C x C x k =-=-=12120100)1(R A A A A V x kC x C V -=(3)CSTR-1:(4);代入(3) ;3 .试证明在间歇操作时,一级反应转化率达到 99.9%所需的时间约为转化率为50%时的10倍. 而在单釜连续操作时(设为理想操作),约为 999倍. .(1)间歇dx/dt=k(1-x), t=1/k(ln(1/(1-x)) , 将 x1,x2 代入可得: t 2/t 1=10 (2)理想:v 0*c 0=v 0*c 1+ r a V , t= x/k(1-x) , 代入 x 1,x 2 可得: t 2/t1=9994.有一液相不可逆反应,反应速率方程为: -R A =KC A 2,已知20℃下:K=10M 3/kmol,C A0=0.2 kmol/ M 3, 加料速度为 2 M 3/小时,比较下列方案,何种转化率最大. (1) V R = 4 M3时理想管式流动反应器.(2) 理想管式流动反应器后串联一理想连续釜式反应器,体积各为2 M 3(3) 理想连续釜式反应器后串联一理想管式流动反应器, 体积各为2 M 3(4) 两段理想连续釜式反应器, 体积各为2 M 3解: 1. 4M3 ,PFR42()2RV h τν=== , 由表2-13 得211011)1(A Ao A R x kC x V V -==τ222201200)1()(R A A A A A Vx kC x x C V -=-2212022)1(A Ao A A R x kC xx V V --==τR R R V V V ==21220021)1(A A RA A x kC V V x x --=6.390=V V Rmin 2.796.3922=⨯==V V Rτ二级反应, PFR:()1210*0.2A Ax x -= , x A = 4/5=0.8 , C A = 0.042. PFR----X Af ------CSTR--------X第一步: 在PFR 中, 反应时间, 021()2R V h τν=== , ()1110*0.2A A x x -= , 得到: X A= 0.667 , C A =0.2*(1-0.667)=0.0667 第二步: CSTR : 20(1)AA A x kC x τ=- ; 2110*0.2*(10.667)(1)A A x x =-- X A = 0.318 , C A =0.066*(1-0.318)=0.045 , 总转化率: X=(0.2-0.045)/0.2=0.7753. CSTR …… X A ………………PFR ………….X (1) CSTR 20(1)A A A x kC x τ=- ; 2110*0.2*(1)AA x x =- ; X A =0.5 ; (2)PFR : ()1110*0.1A Ax x -= X 2= 0.5 由此 : C A = 0.1*0.5 = 0.05总转化率: X=(0.2-0.05)/0.2= 0.754. CSTR1……..C A1………..CSTR2……..C A2 (1 ) CSTR1: 20(1)A A A x kC x τ=- ; 2110*0.2*(1)AA x x =- ; X A1=0.5(2) CSTR2: 20(1)AA A x kC x τ=- ; 2110*0.1*(1)A A x x =- ; X A2=0.381 C A2= 0.1*(1-0.381)= 0.0618; 总转化率: X=(0.2-0.0618)/0.2= 0.6910.8 (PFR, PFR) 0.775, (PFR, CSTR) 0.7(CSTR, PFR) ,0.691(CSTR,CSTR)5.在体积为 V R 的反应器中进行连续均相等温反应,A ―→R , r A =kC A 2(1) 当该反应器为 CSTR 时, X AR =50%,若将此反应器改为PFR ,X AR 等于多少? (2) 当该反应器为 CSTR 时, X AR =50%,若将此反应器体积增大6倍(仍为CSTR),X AR 等于多少?(3) 若反应级数为 零级 , 求 (1),(2)的结果. (4). 若反应级数为 一级 , 求 (1),(2)的结果. 解: 二级反应 CSTR : 1201(1)A A A x kC x τ=-PFR: 22()1*A A A x x k C τ-=(1) 反应时间不变, 1201(1)A A A x kC x τ=-=22()1*A A A x x k C - ; X A1=0.5 , 代入: X A2=0.67(2) 反应体积增加 6 倍 ,12012202(1)16(1)A A A A A A x kC x x kC x -=- , X A1=0.5 得到: X A2=0.75 (3) 若反应级数为0 时, PFR 和CSTR 的结果一样, (3).1 , X A2 =0.5(3). 2 0A A C x kτ= , 010216A A A A C x k C x k= ; X A2=1(4) 若反应级数为1级 时, 11ln()1A p x k τ-= ; 11()1A A m x x kτ-=(4).1 反应时间不变; 11()1A A m x x kτ-==21ln()1A x k - ; X A1=0.5 ; 代入得:X A2=0.632(4).2 1212()()116*A A A A x xx x k k--= X A2=6/7=0.857Welcome !!! 欢迎您的下载,资料仅供参考!。
聚合反应工程复习题

《聚合反应工程》复习题名词解释◆间歇反应器◆理想混合反应器◆有效容积◆容积效率◆返混◆流体微元◆宏观混合◆表观粘度◆轴功率◆线性放大比◆流况◆全挡板条件◆泵送量◆反应器的热稳定性◆假塑性流体判断◆间歇反应器和平推流反应器的基本设计方程相同,所以二者的实际生产能力也相同。
()◆对二级反应rA=kCA2,为完成一定的生产任务,平推流反应器比多级串联理想混合反应器所需体积小。
()◆理想混合反应器在热稳定操作点,其放热线斜率小于移热线斜率。
()◆在一连续操作搅拌釜中进行自由基聚合,为了使产物的聚合度分布较窄,应尽量达到宏观混合。
()◆在间歇反应器中进行自由基聚合,产物的瞬时聚合度与累积聚合度相同。
()◆多级串联理想混合反应器,串联级数越多,其停留时间分布越接近平推流反应器。
()◆搅拌釜内流体产生的旋涡是径向流况。
()◆搅拌高粘度流体宜选用推进式搅拌器。
()◆在间歇反应器中进行自由基聚合,产物的瞬时聚合度与累积聚合度相同。
()◆对二级反应r A=kC A2,为完成一定的生产任务,平推流反应器比多级串联理想混合反应器所需体积小();单级理想混合反应器比多级串联理想混合反应器所需体积大()。
◆普遍的物料衡算式包括四项:流入速度 = 流出速度 + 反应掉的速度 + 累积速度对间歇反应器,只有反应掉的速度 = -累积速度;()对连续流动反应器,稳态操作时,只有流入速度 = 流出速度。
()◆用脉冲法测定反应器停留时间分布。
即在极短时间,向稳定流动流体中加入一定量示踪剂,同时计时,并不断分析出口处示踪剂浓度,用C/C对t作图,可得到停留时间分布函数F(t)。
()◆多级串联理想混合反应器的模型参数N,代表该模型由N个等容理想混合反应器串联,N只能是整数()◆在间歇反应器中进行自由基聚合,产物的聚合度分布窄,()在理想混合反应器中进行缩聚反应,产物的聚合度分布窄。
()◆高聚物溶液或熔体多为假塑性流体,其在圆管中流动时的流速分布比小分子牛顿流体不均匀()。
聚合工艺考试题及答案

聚合工艺考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种聚合反应属于加成聚合反应?A. 缩聚反应B. 阳离子聚合反应C. 阴离子聚合反应D. 自由基聚合反应2. 以下哪个因素不会影响聚合反应速率?A. 反应温度B. 反应压力C. 反应介质D. 反应时间3. 在聚合反应过程中,以下哪种现象称为凝胶效应?A. 聚合反应速率加快B. 聚合反应速率减慢C. 聚合物分子量分布变窄D. 聚合物分子量分布变宽4. 以下哪种聚合反应适用于生产高性能聚合物?A. 溶液聚合B. 悬浮聚合C. 乳液聚合D. 熔融聚合5. 在聚合反应过程中,以下哪种方法可以降低聚合物分子量分布?A. 提高反应温度B. 降低反应温度C. 增加引发剂用量D. 减少引发剂用量6. 以下哪种聚合反应过程中,单体转化率最高?A. 熔融聚合B. 溶液聚合C. 悬浮聚合D. 乳液聚合7. 以下哪种聚合反应过程中,聚合物分子量最高?A. 阳离子聚合B. 阴离子聚合C. 自由基聚合D. 缩聚聚合8. 以下哪种物质可以作为聚合反应的终止剂?A. 氧气B. 氢气C. 过氧化苯甲酰D. 硅烷偶联剂9. 以下哪种聚合反应过程中,反应速率最快?A. 熔融聚合B. 溶液聚合C. 悬浮聚合D. 乳液聚合10. 以下哪种聚合反应过程中,聚合物分子量分布最宽?A. 阳离子聚合B. 阴离子聚合C. 自由基聚合D. 缩聚聚合二、填空题(每题2分,共20分)11. 聚合反应过程中,单体分子通过共价键形成长链大分子的过程称为______。
12. 聚合反应中,引发剂的作用是______。
13. 聚合反应过程中,凝胶效应会导致______。
14. 聚合反应过程中,反应温度对聚合速率的影响表现为______。
15. 聚合反应过程中,引发剂的种类和用量对聚合物分子量及分布有重要影响,其中______引发剂用量可以降低聚合物分子量分布。
16. 聚合反应过程中,单体转化率与______有关。
聚合反应工程复习习题.docx

1.聚合反应工程定义:聚合反应工程以研究工业生产规模进行的聚合反应过程的规律及反应器最佳设计和最佳操作的学科。
2.聚合反应工程主要讨论:聚合反应器的特性;反应器的设计方法;聚合反应器的型式和结构;反应器的大小;物料衡算与热量衡算;最优化;聚合反应过程操作条件的稳定性。
3.进行聚合反应器的最佳设计应从聚合动力学与聚合物系中的传递规律二方面着手,应用化学反应工程的方法使它们结合起来,对聚合反应器进行设计、放大。
4.聚合反应工程的分析和研究方法:首先掌握“三传一反”理论基础,动量传递、热量传递、质量传递、化学反应动力学;其次掌握化学反应工程的常用放大技术,逐级经验放大法、解析法、模型法。
5. 设计反应器数学模型的方法:物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程。
依据:质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。
6.反应速率定义为单位时间,单位反应体积中所生成(或消失)的某组分的摩尔数。
即7. 基元反应:如果反应物分子按化学反应式在碰撞中一步直接转化为生成物分子,则称该反应为基元反应。
8.反应速率常数k 随温度的变化关系(阿累尼乌斯方程)9. 反应器停留平均时间t 停留时间又称接触时间、反应时间,用于连续流动反应器,指流体微元从反应器入口到出口经历的时间。
10.空间时间τ(空时) 其定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率 之比值。
即eRTE A k /0-=Vt v==反应器容积反应器中物料的体积流量v11.平推流模型(PFR)亦称活塞流、柱塞流模型或理想置换模型,是一种返混量为零的理想流动模型。
特点:沿着物料的流动方向,物料的温度、浓度不断变化,而垂直于物料流动方向的任一截面(又称径向平面)上物料的所有参数,如浓度、温度、压力、流速都相同,因此,所有物料质点在反应器中具有相同的停留时间,反应器中不存在返混。
12. 全混流模型亦称理想混合模型或连续搅拌槽式反应器(CSTR)模型。
是一种返混程度为无穷大的理想流动模型。
聚合反应工程基础期末考试试卷

四、简答题 1、如何实现聚合过程中的调节与控制。2、连续流动反应 器的两种理想形态为平推流反应器和理想混合流反应器, 比较他们在停留时间和返混上的区别,并解释实际反应器 偏离理想流动的原因。3、 影响传热速率的因素包括哪些方面,请先列出关系形式, 在逐一说明。4、反应动力学方程式是怎样得出来了?处 理实验数据的方法有哪两种?5、如何实现聚合过程中的 调节与控制。
五、设计题 根据所学聚合物反应工程基础课 的知识,设计一个搅拌釜反应装 置(要求:设计需要全面考虑装 置的实际操作意义,提供出合理 的设计方案,计算依据,预期效 果,字数不少于400)
பைடு நூலகம்
聚合反应工程习题

习题若每天处理5吨A ,A 的分子量为65,C A0=1.0 kmol/m ,转化率为0.70,辅助操作时间30min ,求所需反应器体积(间歇操作,反应器的装料系数φ=0.8)。
上述反应如在1-CSTR 中进行,当C A0=0.8 K mol/m 3,进料速率F A =1 kmol/h ,转化率χA =0.70时,所需反应器的有效容积为多大?2.均相气相反应,在185℃和490.5KPa (绝压)下按照A →3P 在-PFR 中进行,已知该反应在此条件下的动力学方程:(),01.05.0A A C r =- [mol/l ·s]当向进料中充入50%惰性气体时,求A 的转化率为80%时所需要得时间。
3.在管式反应器中进行某一均相液相反应,反应是在等温下按A +B →R 的二级反应进行,根据BR 的实验可知,在此温度下的反应速率常数 K =120 m 3/k mol ·h ,在管子的入口处,将A 、B 二液分别以0.075m 3/h 和0.025m 3/h 的流量同时供料,A 液中含A 组分为2.5 K mol/m 3,B 液中含B 组分为7.5 K mol/m 3,求A 组分的转化率达90%时所需的管长。
(管子内径为3cm )4.在有效容积为4 m 3的1-CSTR 内进行某均相一级反应,在某流量下,转化率达70%,如果流量不变,采用有效容积为1m 3的4-CSTR 串联操作,其转化率是多少?如采用有效容积为1m 3的8-CSTR ,转化率又是多少?5.某液相均相反应 A +B →P ,在BR 中等温下进行,反应速率-r A =KC A C B ,式中K=5×10-3 l/mol ·s ,反应物的初始浓度C A0=C B0=2mol/l ,要求A 的转化率X A =0.90,A 物料的平均处理量F A0=240mol/min ,若将此反应移到一个管内径为125mm 的理想管式反应器中进行,假定反应温度不变,且处理量与所要求达到的转化率均与BR 相同,求所需管式反应器长度。
聚合反应的放大效应与工程化考核试卷

9.在聚合反应放大过程中,为了提高产品的均匀性,可以采取_____、_____和_____等措施。
10.聚合反应工程化的成功实施,需要综合考虑_____、_____和_____等方面的因素。
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
9.下列哪种聚合反应放大的方法可能导致产品质量下降?()
A.增加反应物浓度
B.减小反应器体积
C.提高搅拌速度
D.调整反应温度
10.关于聚合反应的放大效应,下列哪个说法是正确的?()
A.反应速率与反应器体积成正比
B.反应速率与反应物浓度成反比
C.反应速率与搅拌速度无关
D.反应速率受多种因素影响,无固定规律
B.对反应器进行压力测试
C.定期对设备进行维护检查
D.遵守操作规程
12.聚合反应工程化中,以下哪些因素可能导致反应器堵塞?()
A.反应物料的粘度过高
B.反应生成固体颗粒
C.搅拌器故障
D.反应器设计不合理
13.以下哪些方法可以用来监测和控制聚合反应工程化过程中的温度分布?()
A.使用热电偶
B.使用红外成像技术
3.聚合反应工程化的主要目标是实现_____、_____和_____的统一。
4.在聚合反应中,热点效应通常是由于_____和_____不匹配造成的。
5.聚合反应器的设计应考虑_____、_____和_____等因素。
6.提高聚合反应混合效果的方法包括增加_____、优化_____和改善_____。
7.聚合反应工程化过程中,传热速率的改善可以通过增加_____、提高_____和改善_____来实现。
10级高中班聚合反应工程试题

广东省石油化工职业技术学校2012/2013学年第一学期10高中化工、分析《聚合反应工程》试卷A卷班级姓名学号评分一、填空题(共28分,每空2分)1、聚合反应工程研究的内容为和。
2、反应速率定义为其表达式,当反应为恒容体系时,其表达式为。
3、按反应器的结构型式可分为、、、和。
4、停留时间分布测定方法有二种,一是,一是。
5、按反应机理来分,聚合反应过程分为和两大类。
二、判断题(共21分,每题3分)1、按反应机理来分,化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)是简单反应。
()2、按反应分子数来分,化学反应222H Br H Br+→是双分子反应。
()3、聚合反应工程研究的内容是进行聚合反应器的最佳设计。
()4、反应器按操作方式可分为釜式、管式、塔式、固定床和流化床式。
()5、间歇反应器适用于大规模生产,易实现自动化。
()6、反应级数是指动力学方程中浓度项的指数,它是由理论确定的常数,只能是整数。
()7、工业中所使用的实际反应器由于种种原因而产生死角、沟流、傍路、短路及不均匀的速度分布使之偏离理想流动,这种偏离为非理想流动。
()三、名词解释(共15分,每题5分)1、聚合反应工程定义2、返混3、理想混合流四、简答题(共21分,每题7分)1、何为平推流反应器?其特点是什么?2、理想反应器的物料衡算式和热量衡算式。
3、连锁聚合及逐步聚合的特点。
五、计算题(共15分)在297.8K下,56.5%乙醇溶液在浓度为0.026mol/L的HCl中与甲酸进行酯化反应,由于系统中水与乙醇量很多,反应可近似地当作为对甲酸的一级可逆反应,已测知正反应速率常数k1=3.08×10-5S-1,逆反应速率常数k2=2.93×10-5S-1,如甲酸的初浓度为0.07mol/L,求1)达到平衡时残余甲酸的分率;2)酯化达到平衡值的90%所需的时间。
聚合反应工程习题

1、有一反应是在间歇反应器中进行,经过8 min 后,反应物转化掉 80%,经过18 min 后转化掉90%,求表达此反应的动力学方程?2、求气相反应2A →B 中反应物消失的一级速率常数?(设P 不变, 原始气体中含0.8的A ,3分钟后反应混合物的体积减少20%)。
3、 在一等温操作的间歇反应器中进行某一级液相反应,13min 后 反应物A 转化了70%,今若把此反应移至平推流反应器和全混流式反应器中进行,要达到相同的转化率各需要多少时间?4、在间歇反应器中进行一均相二级反应A+B →产物,2)(A A kC r =-, 已知min .0.2kmol l k =,l kmol C A 008.00=,转化率%80=A x ,处理原料A 量为h kmol F A 6.10=,每釜辅助时间为0.85 h ,装料系数φ=0.8,求反应釜的体积?5、反应A+B →R+S ,已知V R =1 升 ,00)(B A A C kC r =-,min .100mol lk =,物料进料流率为:lmol C C l v B A 05.0,min 5.0000===,请计算:(1)、在平推流反应器中进行,出口转化率是多少?(2)、用全混流反应器得到相同的出口转化率,反应器的体积为多少?(3)、若全混流反应器体积V R =1 l ,可以达到的转化率是多少?6、分子量分别为1.0×104和1.0×105的两种聚合物以同样重量混 合后,其数均分子量和重均分子量各为多少?若以同样分子数混合,其结果又如何?7、在直径为1.2 m ,液深为2.0 m ,内装4块档板(W/T=0.1) 的反应釜内,有一物料比重为1.3 ,粘度为13 cp ,今用一只三叶螺旋桨(D=0.4m )搅拌,N=300 rpm ,计算搅拌轴的功率?(已知N Re <75000时,φ=0.45 ,N Re >75000时,φ=0.32)8、计算六叶圆盘直液透平(尺寸符合标准)所需要的搅拌功率? (已知D=0.5m ,透平离底高度C=0.5m ,转速N=1.67 rps ,液高H=1.5m ,无挡板,ρ=950 kg/m 3η=0.2 Ns/m 2)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.聚合反应工程定义:聚合反应工程以研究工业生产规模进行的聚合反应过程的规律及反应器最佳设计和最佳操作的学科。
2.聚合反应工程主要讨论:聚合反应器的特性;反应器的设计方法;聚合反应器的型式和结构;反应器的大小;物料衡算与热量衡算;最优化;聚合反应过程操作条件的稳定性。
3.进行聚合反应器的最佳设计应从聚合动力学与聚合物系中的传递规律二方面着手,应用化学反应工程的方法使它们结合起来,对聚合反应器进行设计、放大。
4.聚合反应工程的分析和研究方法:首先掌握“三传一反”理论基础,动量传递、热量传递、质量传递、化学反应动力学;其次掌握化学反应工程的常用放大技术,逐级经验放大法、解析法、模型法。
5. 设计反应器数学模型的方法:物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程。
依据:质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。
6.反应速率定义为单位时间,单位反应体积中所生成(或消失)的某组分的摩尔数。
即7. 基元反应:如果反应物分子按化学反应式在碰撞中一步直接转化为生成物分子,则称该反应为基元反应。
8.反应速率常数k 随温度的变化关系(阿累尼乌斯方程)9. 反应器停留平均时间t 停留时间又称接触时间、反应时间,用于连续流动反应器,指流体微元从反应器入口到出口经历的时间。
10.空间时间τ(空时) 其定义为反应器有效容积V R 与流体特征体积流率 之eRTE A k /0-=Vt v==反应器容积反应器中物料的体积流量v比值。
即11.平推流模型(PFR)亦称活塞流、柱塞流模型或理想置换模型,是一种返混量为零的理想流动模型。
特点:沿着物料的流动方向,物料的温度、浓度不断变化,而垂直于物料流动方向的任一截面(又称径向平面)上物料的所有参数,如浓度、温度、压力、流速都相同,因此,所有物料质点在反应器中具有相同的停留时间,反应器中不存在返混。
12. 全混流模型亦称理想混合模型或连续搅拌槽式反应器(CSTR )模型。
是一种返混程度为无穷大的理想流动模型。
它假定反应物料以稳定流量流入反应器,在反应器中,刚进入反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合,反应器中所有空间位置的物料参数都是均匀的,与出口处物料浓度和温度相等。
特点:⑴各物料微元在反应器的停留时间不相同⑵物料充分混合,返混最严重 ⑶反应器中各点物料组成和温度相同,不随时间变化 ⑷连续搅拌釜式反应器 13.均相反应动力学研究的实验数据的处理方法有积分法和微分法,微分法相对精度高,较为常用14.物料A 的转化率 15. 一级不可逆反应16. 二级不可逆反应(等温恒容)17.一级可逆反应 18. 平行反应:19.理想反应器设计的理论基础:物料衡算和热量衡算 20.物料衡算式为:000A AA A A A A C C C n n n x -=-=R A AA C k C k dtdC r 21-=-=()⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=+Ae A AeA C C C C t k k 021ln间歇反应器:流入量=流出量=0间歇反应器方程为:反应消失量=-累积量 稳态操作的连续流动反应器:累积量=0其方程为: (流入量)-(流出量)-(反应消失量)=0 非稳态操作的连续流动反应器和半连续反应器: 其方程四项均不为零,即为:(流入量)-(流出量)-(反应消失量)-(累积量)=0 21.热量衡算间歇反应器:流入热量=流出热量=0 稳态操作的连续流动反应器:累积热量=0非稳态操作的连续流动反应器和半连续反应器,其方程四项均不为零 22.间歇反应器优点: 操作灵活,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产 精细化工产品的生产。
缺点:装料、卸料等辅助操作时间长,产品质量不稳定23.间歇釜式基本设计方程 一级不可逆反应24.二级不可逆反应25 对于间歇反应器,达到规定转化率所需的反应时间t 只取决于rA 和CA0,而与反应体积无关;所以在设计间歇反应器时,无论物料的处理量多少,只要CA0、xA 相同,则所需反应时间是相等的。
= --⎰=Ax AAA r dx C t 00⎰-=AA C C AA r dC t 0间歇反应器放大时,只要保证大、小反应器的混合及温度条件相同,即可方便地应用小试结果来设计、放大反应器。
26.间歇反应釜设计步骤(恒温、恒容)1.由反应器操作特点,写出物料衡算式;2.由物料衡算式和化学动力学方程式计算反应所需时间t 反;3.由辅助生产时间t 辅和t 反,计算生产周期 t 生= t 反+ t 辅4.由及每小时处理的物料量ν0,求出反应器的有效体积VR= ν0× t 生5.由反应器装料系数φ求出反应器实际体积 V = VR / φ 27.对于返混为0的反应器,停留时间等于反应时间对于返混不为0的反应器,停留时间不等于反应时间 对于间歇反应器和平推流反应器,反应时间和停留时间相同对于全混流反应器,由于可能有短路,死区和循环流,物料在器内停留时间不同,具有停留时间的分布,此时常用平均停留时间来表征。
28.平推流反应器(等温)反应时间推导过程物料衡算式为:28.平推dV r dF F F A A A A ⋅++=)(()[]AA A A A dx F x F d dF 001-=-=dVr dx F A A A =0()A A A x F F -=10 积分:⎰⎰=Afx AAVA r dx F dV00⎰=Af x AA A r dx F V 00因为:00A A C F ⋅=ν⎰=Af x AA A r dx C v V 000流反应器与间歇反应器的比较设计基本方程式形式完全相同,且图解形式也相同。
由此表明二种反应器在达到相同转化率时,所需的反应时间是相等的。
在设计、放大平推流反应器时可以利用间歇反应的动力学数据来进行计算。
在间歇反应器中物料是均匀混合属非稳态过程,而平推流反应器中物料没有返混,属稳态过程。
平推流反应器是连续操作,不需要辅助时间,平推流反应器的生产能力大于间歇反应器。
29.全混流反应器又称全混釜或连续流动充分搅拌槽式反应器,简称CSTR 。
特性①物料在反应器内充分返混;②反应器内各处物料参数均一,而且不随时间而改变;③反应器的出口组成与器内物料组成相同;④连续、稳定流动,是一定态过程。
通常带有强烈搅拌的釜式反应器可以看作理想混合反应器 30.多级理想混合反应器的计算31. 多级理想混合反应器图解法的计算过程32.反应器热稳定性:指反应过程的放热或除热速率发生变化时,过程的温度等因素将产生一系列的波动,当外扰消除后,过程能恢复到原来的操作状态,则反应器具有热稳定性。
33.反应器热稳定性的扰动包括: a) 进料流量、组成、温度的波动b) 反应温度、出口温度的波动 c) 冷却剂温度、流量的波动 34.反应器具有热稳定性的条件:(1)稳态条件: (2)稳定条件:35.反应物料温度T 与冷介质Tw 间的最大温差 AAA AAA Rr x C r C C v V 0=-==τTC Q Q =ERT T TT W 2<-=∆意义在于:(1)反应器内的温度与冷却剂的温度差必须小于RT 2/E , 这是热稳定性的又一条件;(2)反应的活化能越大,容许的冷却推动力越小,在总传热系数K 不变的 情况下所需的传热面积就越大 36.造成返混的主要原因是:(l)由于物料与流向相反的运动所造成。
如理想混合反应器中由于搅拌作用所引起的物料的倒流、错流、平推流反应器中的分子扩散、涡流扩散等; (2)由于不均匀的速度分布所引起。
如粘性流体在管式反应器中作层流流动时产生的不均匀的速度分布所造成的返混;(3)由于反应器结构所引起的死角、短路、沟流、旁路等。
37.停留时间分布函数F(t)在定常态下的连续流动系统中,流过反应器的物料中停留时间小于某一时刻t 的流体粒子的分率,称为停留时间分布函数,也称为寿命分布函数,用F(t)表示记 38.停留时间分布的密度函数E(t)定义:在定常态下的连续流动系统中,相对于某瞬间t=0流入反应器的流体,在反应器出口流体的质点中在器内停留了t 与t+dt 之间的流体的质点所占的分率应为E(t)dt 。
E(t)应具有归一性,即 39.停留时间分布函数F(t)与停留时间分布密度函数E(t)的关系()∞=N N t F t ()1d 0=⎰∞t t E40.停留时间分布的测定方法:两种。
41. 停留时间分布的两种测定方法所测定的是哪种停留时间分布? 42.停留时间分布的数字特征:数学期望=平均停留时间,方差:描述停留时间分布的离散程度 43.方差表示的意义: 越小越接近平推流,当为平推流时,其值为0 越大越接近理想混合流当为理想混合流时,其值为τ244.无因次方差表示: 45.在建立流动模型时通常采用下述四个步骤:(1.)通过冷态模型实验测定装置的停留时间分布;(2).根据所得的有关E(t)或F(t)的结果通过合理的简化提出可能的流动模型,并根据停留时间分布测定的实验数据来确定所提出的模型中所引入的模型参数;(3).结合反应动力学数据通过模拟计算来预测反应结果; (4).通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。
46.由此可见,当完全没有返混时,当返混达到极大程度时,当返混介于二者之间时,即非理想流动时,()⎰=tdtt E t F 0)(dtt dF t E )()(=1)()(0==⎰∞dt t E t F 当 ∞=t 1)(=t F 则⎰⎰⎰∞∞∞==00)()()(dtt tE dt t E dt t tE τ2tσ2t σ02=σ12=σ102<<σ为平推流 为非理想流动为理想混合流 02θ=σ12θ=σ介于0和1之间。
用来判断反应器内的流型,并判断其偏离理想流动的程度。
47.非理想流动模型用来描述介于两种理想状况之间的流型,并通过对流型的描述,预计在非理想流动状态下的反应结果。
48.多级理想混合模型可用来描述偏离平推流不太大的非理想流动反应器,如多釜串联反应器,分层的塔式反应器等。
此模型只需一个参数来表示返混大小,故为单参数模型。
当N=1时,多级混合釜模型的停留时间分布函数与CSTR 相同。
当N=∞时,多级混合釜模型的停留时间分布函数与PFR 相同。
在l<N<∞时,多级混合釜模型的停留时间分布函数属非理想流动反应器。
49.多级混合槽模型的应用多个CSTR 串联操作时,当釜数由1增加到无限多个,其停留时间分布规律将按CSTR~非理想流动反应器~PFR 的停留时间分布规律变化。
可将多级混合槽模型计算出的出口转化率视为与它有相同停留时间分布规律的非理想流动反应器的出口转化率,这种模型与原题之间的相互联系称等效关系多级串联CSTR 与非理想流动反应器在停留时间分布规律等效时所需釜的数量 48.容积效率η与反应级数和转化率的关系(1)零级反应时,反应速率只是温度的函数,而与浓度无关;因此η=1,两种反应器的体积相同,反应器形式对反应速率没有影响。