化学反应过程与设备1

1何谓固定床反应器？其结构形式主要有哪些？答气体反应物通过由静止不动的催化剂颗粒构成的床层进行化学反应的装置。绝热式、换热式、径向固定床反应器。

2与轴向固定床反应器相比，径向反应器有何优点？影响其应用的难点在哪？答径向反应器可提高催化剂利用率、降低床层压降、提高反应效率。径向反应器最主要的难点是需要解决气体分布均匀性问题，避免出现因各处反应物料停留时间不同而造成返混、降低反应转化率和选择性。另外，结构复杂、造价高也是影响其应用

3何谓鼓泡塔反应器？其结构特点是什么？答气体以鼓泡形式通过催化剂液层进行化学反应的塔式反应器。它具有结构简单、运行可靠、易于实现大型化，适易于加工操作，在采取防腐措施后，还可以处理防腐蚀性介质等优点。但鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，效率较低，且不能处理密度不均已的液

体，如悬浊液等。

4双模理论答假设1在相界面两侧各有一定厚度的液膜和气膜2扩散阻力全部集中在气膜、液膜内。而在气、液相主体中不存在浓度梯度。3相界面处，气液达平衡。且服从亨利定律。

5什么是含气率？影响因素有哪些？答含气率是指单位体积鼓泡床内气体所占体积分数。影响含气率的因素主要有设备结构、物性参数和操作条件等。

6什么是比相界面？如何计算？答比相界面α是指单位汽液混合鼓泡床层体积内所具有的气泡表面积。可以通过气泡平均直径dvs和含气率计算，α=6εG/d vs ㎡/m3

7流化床反应器的结构主要由哪几部分组成？各部分作用如何？答1结构组成：分布装置、内部结构、换热装置、气体分离装置。2作用：气体分离装置——包括气体预分布器和气体分布板两部分，使气体均匀分布，以形成良好的初始流化条件，同时支撑固体颗粒。内部结构

——包括挡网、挡板和填充物等，破碎气体形成大气泡，增大气固的接触机会，减少返混，增加反应速度和提高转化率。换热装置——分为外加套换热器和内管换热器，也可采用电感加热或载热体换热。用来取出或供给反应所需要的热量。气固分离装置——回收因气流上升而带来的大量细粒和粉尘，使其返回床层，并避免带出的粉尘影响产品的浓度。

8什么是流态化？形成流态化的三个阶段是什么？答流态化：固体颗粒像流体一样进行流动的现象。三个阶段：1流速较低时，固体颗粒静止不动，床层的空隙率及高度都不变，为固定床阶段。2流速增大到高于初始流化的流速时，即进入流化状态。随着流速的继续增加，床层随流速的增加而不断膨胀，床层空隙率ε随之增大，为流化床阶段。3当气流速度升高到某一极限值时，流化床上界面消失，颗粒分散悬浮在气流中，被气流带走，为输送床阶段。

9何谓临界流化速度？其影响因素是什

么？答临界流化速度是指刚刚能够使固体颗粒流化起来的空床流速。影响临界流化速度的因素有颗粒直径、颗粒密度、流体粘度等

10怎样通过流化床的压力降变化判断流化质量？答正常操作时，压力降的波动幅度一般较小，波动幅度随流速的增加而有所增加，在一定的流速下，如果发现压降突然增加，而后又突然下降，表明床层产生了腾涌现象。形成气栓时压降直线上升，气栓达到表面时料面崩裂，压降突然下降，如此循环下去，这种大幅度的压降波动破坏了床层的均匀性，使气固接触显著恶化，严重影响系统的产量和质量。有时压降比正常操作时低，说明气体形成短路，床层产生了沟流现象。

11釜式反应器中为什么安装搅拌器？常用搅拌器的类型有哪些？答釜式反应器安装搅拌器的作用是加强物料的均匀混合，强化釜内的传热和传质过程。常用的搅拌器有桨式、框式、锚式、旋桨式、

涡轮式和螺带式等。

12釜式反应器中搅拌器形式如何选择？答在一般情况下，对低黏性均相液体混合，可选用任何形式的搅拌器；对非均相液体分散混合，选用旋桨式、涡轮式搅拌器为好；在有固体悬浮物存在，固液密度差较大时，选用涡轮式搅拌器，固液密度差较小时选用桨式搅拌器；对于物料黏性很大的液体混合，可选用锚式搅拌器。