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 l

k =，物料进料流率为：l

mol 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）。

9、己二酸与己二醇等摩尔比，在700℃时反应生产醇酸树脂，以 42SO H 为催化剂，实验测得反应动力学方程式为 ：

2A A kC r =min ⋅l kmol ，k=1.97 min ⋅kmol l ,0A C =0.004 l kmol , A r 为

己二酸组分的反应速率。若每小时处理己二酸171 h l ，若分别在平推流和理想混合流反应器中进行此反应，计算：反应器体积？

10、苯乙烯的溶液聚合反应是以引发剂引发，双基终止所组成的典 型的自由基聚合反应，试证明其聚合动力学方程式可表示为： [][])1(0x M k dt

M d r -=-=其中，k 为常数，[]0M 为单体苯乙烯的初始浓度，x 为转化率。

11、连续全混釜物料衡算式[][]rt M M =-0，[][]m n M C k r = 其中

n=1,m=2,请推导转化率与反应时间的关系式：

[][][][]t

M C k t M C k x 02

102)41(11+-+= 12、请推导引发剂引发，双基终止，无链转移的自由基聚合反应，在稳态假设成立时，间歇聚合的时间－转化率关系：

[][]t k I fk k x t d p 21/2(exp 1--=

其中：k d ，k p ， k t 分别为引发剂分解速率常数，增长速率常数，终 止速率常数，[]I 为引发剂浓度，f 为引发效率。

13、请推导引发剂引发，无终止，间歇操作的聚合反应，稳态假设不成立时，活性链浓度与转化率[]x P ~∙的关系：

[][][]21)1ln(4p d k x I f k P --=∙，其中k d ，k p 分别为引发剂分解速率常数和增长速率常数，[]I 为引发剂浓度，f 为引发效率。

14、请推导双分子热引发，双基终止，稳态假设成立时，活性链浓 度与转化率的关系：[][])1()(021x M k k P t i -=∙，（其中i k 为引发速率常

数，t k 为终止速率常数，[]0M 为单体初始浓度）。