化学反应过程及设备试题
合集下载
相关主题
- 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)。
数。(
)
4. 为了达到反应釜快速开车的目的，应该降低进料的温度，提高进料的流量。(
)
5. 对于可逆反应，催化剂在加速正反应的同时，对逆反应无影响。(
)。
二、名词解释{每小题 5 分，共 20 分)
6. 热稳定性
7. 停留时间
8. 固定床反应器
9. 催化剂的比表面积
1178
三、填空题(每空 1 分，共 22 分)
二、填空题(每空 1 分，共 22 分)
10. 老化 1 1.逆向 结焦 中毒
12.
自由床
限制床 连续式 平行反应 辅助时间
13. 间歇'式
14. 可逆反应
半连续式
连串反应 自催化反应
15. 反应时间
16. 小
17. 轴向流
径向流
切线流
四、简答题(每小题 8 分，共 21 分)
18. 答:流化床反应器具有以下优点:
①从对催化剂的要求看，流化床可采用小颗粒且粒度范围较宽的催化剂，从而增大了气固 相问的接触面积。
①从传热上看，传热面积较小，床层温度均匀。
③从传质上看，传质系数增大，传质速率加快。
1181
④从操作上看，易于实现连续化和自动控制。
⑤从生产规模上看，流化床传热良好，设备结构简单，投资省，适合于大规模生产。
19. 答 z 双膜模型的基本假设有:
(1)气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。膜内为层流， A 以分子扩散方式通过气膜和液膜。
(2) 相界面处两相达平衡，元扩散阻力。
(3) 有效膜以外主体中充分揣动，溶质主要以满流扩散的形式传质。 20. 答:间歇釜的操作线方程为
(T-T o )= ←一
(-b, HA)nAü
mtCpt
~一一一( XAf -
XA0 ) = À (XAf - XA0 )
( - b, HA)nAO 式中的 λ-- 一一一一 称绝热温升，其含义为当 A 组分全部转化时，即( XAf - XAO ) = 1 ，系
mtCpt
统温度升高(放热)或降低(吸热)的度数。
五、计算题(每小题 12 分，共 24 分)
1. X
2. X
3. .J
1. X
5. X
二、名词解释(每小题 5 分，共 20 分)
6. 热稳定性是指当反应器受到热扰动后有元自行恢复到原热平衡状态的能力。 7. 从流体元进入反应器开始计时直到离开反应器为止所经历的时间称为该流体元的停
留时间。
8. 流体通过静止的固体物料所形成的床层并进行反应的装置称为固定床反应器。 9. 单位质量催化剂具有的表面积称为比表面积。
10. 一般可以将催化剂的失活分为一一，一一一一、一一一一一三类。
1 1.返混是物料在时间上的一一一-混合。
12. 按床层中是否设置内部构件，流化床反应器吁以分为 13. 反应器的操作方式分
和 和
14.
复杂反应大致可以分为
和 四类。
15.
和
间歇反应器的一个操作周期的时间分两部分，即
16. 一般形状系数越大(即越接近圆球体) ，空隙率越
CR=CS=CA'。一一 CA
C且 =CS=CAO -CA =0.1-0.056=0. 044mo l/ L
(2) 转化率:
XA= 」ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7一二=
CA-C Atl
C AO
0. 1 一 0.056 -. - _ -: - - - X 100 %= 44 % O. 1
1182
试卷代号 :2629
座位号rn
国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放专科"期末考试
化学反应过程及设备
试题
2017 年 1 月
自
一、判断题(在括号内填 1.一般地，生成速率为正，消耗速率为负。(
)
2. 对同一催化剂来讲 :
pS<PB<PP
0
(
)
3. 级数在一定温度范围内保持不变，它的绝对值不会超过 3 ，但可以是分数，也可以是负
五、计算题(每小题 12 分，共 24 分)
2 1.等温下在间歇反应器中进行一级液相不可逆分解反应 A-一-..B 十 C ，在 5min 内有
50% 的 A 分解，要达到分解率 90% ，问需要多少时间?
1179
22. 煎糖在稀水溶液中按下式水解，生成葡萄糖和果糖:
CJ2 H22 0 11
煎糖 (A)
;颗粒表面越光 1 啕空隙率
越一一一--;粒度越小，空隙率越一一一一一;粒度分布越不均匀(即粒径分布越宽) ，空隙率
越
17. 液体在搅拌器的作用下，在设备内的流动有三个方向，分别对应
和
三种流动形态。
四、简答题(每小题 8 分，共 24 分)
18. 简述流化床反应器的优点。 19. 双膜模型的基本假设是什么? 20. 什么是间歇反应器的绝热温升，其意义是什么?
22. 解:(1)将式 piln( 旦旦)经过变换后得到残余浓度的计算公式: KA CA
CA 一=c Aû e
一 k. t
-1\
将反应物的初始撤度 CAO' 速率常数 k A ，反应时间代入上式得 z
CA =0.1
X e 一 O.0193X30 =0. 056mo l! L
按化学计量方程，此时葡萄糖和果糖的浓度为:
十
H 2 0 一一.C 6 水(B)
H l2 0 6
+
C6 H l2 0 6
果糖 (S)
葡萄糖(如
当水极大过量时，遵循一级反应动力学，即( -
rA)
=
kAcA' 反应温度为 48 C
0
时， k A =0. 0193min- 1 0 催化剂 HCl 的浓度为 O.Olmo l/ L 。当煎糖的初始浓度为 O.lmo l/ L
时，试计算:
(1)反应 30min 后洛液中 lW， 糖、葡萄糖、果糖的浓度各为多少?
(2) 此时溶液中的庶糖转化率达到多少?
1180
试卷代号 :2629
国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放专科"期末考试
化学反应过程及设备
试题答案及评分标准
(供参考)
2017 年 1 月
一、判断题(在括号内填"~"或 "X" ，每小题 2 分，共 10 分)
2 1.解:对于 4 级反应有 :t= 土ln(-1-h 代人己知条件得 s k '..'l-xA
A
5 口一 ln( 一一一τ)
1 _
1
k A""1-0.5
解得 :kA =0. 1386min- 1
要达到分解率 90% 所需时间为:
t = - 1一一 ln(~一 )=16.6min 0.1386...'1-0.9
)
4. 为了达到反应釜快速开车的目的，应该降低进料的温度，提高进料的流量。(
)
5. 对于可逆反应，催化剂在加速正反应的同时，对逆反应无影响。(
)。
二、名词解释{每小题 5 分，共 20 分)
6. 热稳定性
7. 停留时间
8. 固定床反应器
9. 催化剂的比表面积
1178
三、填空题(每空 1 分，共 22 分)
二、填空题(每空 1 分，共 22 分)
10. 老化 1 1.逆向 结焦 中毒
12.
自由床
限制床 连续式 平行反应 辅助时间
13. 间歇'式
14. 可逆反应
半连续式
连串反应 自催化反应
15. 反应时间
16. 小
17. 轴向流
径向流
切线流
四、简答题(每小题 8 分，共 21 分)
18. 答:流化床反应器具有以下优点:
①从对催化剂的要求看，流化床可采用小颗粒且粒度范围较宽的催化剂，从而增大了气固 相问的接触面积。
①从传热上看，传热面积较小，床层温度均匀。
③从传质上看，传质系数增大，传质速率加快。
1181
④从操作上看，易于实现连续化和自动控制。
⑤从生产规模上看，流化床传热良好，设备结构简单，投资省，适合于大规模生产。
19. 答 z 双膜模型的基本假设有:
(1)气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧存在稳定的气膜和液膜。膜内为层流， A 以分子扩散方式通过气膜和液膜。
(2) 相界面处两相达平衡，元扩散阻力。
(3) 有效膜以外主体中充分揣动，溶质主要以满流扩散的形式传质。 20. 答:间歇釜的操作线方程为
(T-T o )= ←一
(-b, HA)nAü
mtCpt
~一一一( XAf -
XA0 ) = À (XAf - XA0 )
( - b, HA)nAO 式中的 λ-- 一一一一 称绝热温升，其含义为当 A 组分全部转化时，即( XAf - XAO ) = 1 ，系
mtCpt
统温度升高(放热)或降低(吸热)的度数。
五、计算题(每小题 12 分，共 24 分)
1. X
2. X
3. .J
1. X
5. X
二、名词解释(每小题 5 分，共 20 分)
6. 热稳定性是指当反应器受到热扰动后有元自行恢复到原热平衡状态的能力。 7. 从流体元进入反应器开始计时直到离开反应器为止所经历的时间称为该流体元的停
留时间。
8. 流体通过静止的固体物料所形成的床层并进行反应的装置称为固定床反应器。 9. 单位质量催化剂具有的表面积称为比表面积。
10. 一般可以将催化剂的失活分为一一，一一一一、一一一一一三类。
1 1.返混是物料在时间上的一一一-混合。
12. 按床层中是否设置内部构件，流化床反应器吁以分为 13. 反应器的操作方式分
和 和
14.
复杂反应大致可以分为
和 四类。
15.
和
间歇反应器的一个操作周期的时间分两部分，即
16. 一般形状系数越大(即越接近圆球体) ，空隙率越
CR=CS=CA'。一一 CA
C且 =CS=CAO -CA =0.1-0.056=0. 044mo l/ L
(2) 转化率:
XA= 」ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7一二=
CA-C Atl
C AO
0. 1 一 0.056 -. - _ -: - - - X 100 %= 44 % O. 1
1182
试卷代号 :2629
座位号rn
国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放专科"期末考试
化学反应过程及设备
试题
2017 年 1 月
自
一、判断题(在括号内填 1.一般地，生成速率为正，消耗速率为负。(
)
2. 对同一催化剂来讲 :
pS<PB<PP
0
(
)
3. 级数在一定温度范围内保持不变，它的绝对值不会超过 3 ，但可以是分数，也可以是负
五、计算题(每小题 12 分，共 24 分)
2 1.等温下在间歇反应器中进行一级液相不可逆分解反应 A-一-..B 十 C ，在 5min 内有
50% 的 A 分解，要达到分解率 90% ，问需要多少时间?
1179
22. 煎糖在稀水溶液中按下式水解，生成葡萄糖和果糖:
CJ2 H22 0 11
煎糖 (A)
;颗粒表面越光 1 啕空隙率
越一一一--;粒度越小，空隙率越一一一一一;粒度分布越不均匀(即粒径分布越宽) ，空隙率
越
17. 液体在搅拌器的作用下，在设备内的流动有三个方向，分别对应
和
三种流动形态。
四、简答题(每小题 8 分，共 24 分)
18. 简述流化床反应器的优点。 19. 双膜模型的基本假设是什么? 20. 什么是间歇反应器的绝热温升，其意义是什么?
22. 解:(1)将式 piln( 旦旦)经过变换后得到残余浓度的计算公式: KA CA
CA 一=c Aû e
一 k. t
-1\
将反应物的初始撤度 CAO' 速率常数 k A ，反应时间代入上式得 z
CA =0.1
X e 一 O.0193X30 =0. 056mo l! L
按化学计量方程，此时葡萄糖和果糖的浓度为:
十
H 2 0 一一.C 6 水(B)
H l2 0 6
+
C6 H l2 0 6
果糖 (S)
葡萄糖(如
当水极大过量时，遵循一级反应动力学，即( -
rA)
=
kAcA' 反应温度为 48 C
0
时， k A =0. 0193min- 1 0 催化剂 HCl 的浓度为 O.Olmo l/ L 。当煎糖的初始浓度为 O.lmo l/ L
时，试计算:
(1)反应 30min 后洛液中 lW， 糖、葡萄糖、果糖的浓度各为多少?
(2) 此时溶液中的庶糖转化率达到多少?
1180
试卷代号 :2629
国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放专科"期末考试
化学反应过程及设备
试题答案及评分标准
(供参考)
2017 年 1 月
一、判断题(在括号内填"~"或 "X" ，每小题 2 分，共 10 分)
2 1.解:对于 4 级反应有 :t= 土ln(-1-h 代人己知条件得 s k '..'l-xA
A
5 口一 ln( 一一一τ)
1 _
1
k A""1-0.5
解得 :kA =0. 1386min- 1
要达到分解率 90% 所需时间为:
t = - 1一一 ln(~一 )=16.6min 0.1386...'1-0.9