化学反应过程与设备试题(共6页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上化学反应过程与设备试题一.选择题（每题2分，共20分）1.化学反应器的分类方式很多，按 的不同可分为管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。 A. 聚集状态； B、换热条件； C、结构； D、操作方式2.釜式反应器可用于不少场合，除了 。A、气液相反应； B、液液相反应；C、液固相反应； D、气固相反应3.间歇操作的釜式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成 。A、不相同； B、可能相同； C、相同； D、可能不相同4.反应釜加强搅拌的目的是 。A、强化传热与传质； B、强化传热；C、强化传质； D、提高反应物料温度5.釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和

2、。A、列管式； B、间壁式； C、外循环式； D、直接式6.管式加热炉传热的主要工艺指标有：全炉热效应.热负荷 火墙温度,流速和全炉压力降。 A.炉管结焦时间 B.炉管表面热强度 C.燃烧室辐射强度 D.烟囱抽力7.当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用 。A、自热式固定床反应器； B、单段绝热式固定床反应器；C、换热式固定床反应器； D、多段绝热式固定床反应器。8.固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是 。A、湍流； B、对流； C、理想置换流动； D、理想混合流动9.流化床反应器通常都由壳

3、体、气体分布装置、 、换热装置、气固分离装置和固体颗粒的加卸装置所构成.A、搅拌器 B、内部构件 C、导流筒 D、密封装置10.对气固相流化床反应器，操作气速应 。A、大于临界流化速度； B、小于临界流化速度；C、大于临界流化速度而小于带出速度； D、大于带出速度二.填空题（每空1分，共20分）1.化学反应器是 。根据物质的聚集状态分，化学反应器可分为： 和 两大类。2.釜式反应器主要应用于液-液均相和非均相、气-液相等反应过程，操作时温度、浓度容易 ，产品质量 。在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于 操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有

4、的缺点。3.管式反应器主要用于气相或液相连续反应过程，具有容积 ，易于 -等优点；能承受较高的 ，故用于加压反应尤为合适；但对于慢速反应，则有需要管子 ，压降较大等方面的不足。4. 固定床反应器具有反应速度 、催化剂颗粒 、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是 。 5空间速度简称 ，是指在单位时间内所通过的 原料气的 流量。用SV表示，单位为 。6.流化床反应器具有传质、传热速率 ，床层温度 ，操作 等突出优点，在生产中得到广泛应用。三简答题（每题6分，共30分）1.釜式反应器维护要点是什么？2.流化床反应器的特点是什么？ 3.解释下列参数：空速SV ;催化剂空时收率SW;催化剂

5、负荷SG.4.催化作用的基本特征是什么？5.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？四计算题（每题10分，共20分）1.有液相反应： A + B P + R在120 时，正逆反应速率常数分别为K1=8L/(mol min),k2=1.7L/(mol min)。反应在单一连续操作釜式反应器中进行，有效装料量为10L,两股进料同时等量导入反应釜，其中一股含组分A为3.0mol/L，另一股含组分B为2.0mol/L。反应动力学方程式为 -rA= - rB= K1cAcB-K2cPcR若当组分B的转化率为0.8时，每股料液的进料流量为多少？2. 乙烯在液体催化剂作用下氧化生产乙醛C2H4（气）+ 0.5O

6、2 CH3CH0（气） 采用球形封头的鼓泡塔式反应器连续操作，气液并流，已知塔内气体混合物的平均流量为4746m3/h，平均空塔气速为0.715m/s,气液混合物的含气率为0.3417，单位时间、单位体积纯液体中得到产物乙醛的量为0.15kg/(L h)。若要求乙醛的产量为85Kmol/h,试确定该塔的外形尺寸。五.设计题（10分）今有下列液相平行反应：A+BR dcR/dt = K1cAcB0.3 （主反应，R为目的产物）A+BS dCs/dt= K2cA0.5 cB1.8应采用那种反应器和操作方式？化学反应过程与设备答案一.选择题（每题2分，共20分）1C 2D 3B 4A 5A ,6B

7、7B 8C 9B 10C二.填空题（每空1分，共20分）1 进行化学反应的设备 均相反应器 非均相反应器2 控制 均一 连续 需要较大容积3 小 控制 压力 长4 快 不易磨损 理想置换流动5 空速 标准态下 h-16 高 均匀 稳定 三简答题（每题6分，共30分）1.釜式反应器维护要点是什么？ P1812.流化床反应器的特点是什么？ P193.解释下列参数：空速SV ;催化剂空时收率SW;催化剂负荷SG. P1294.催化作用的基本特征是什么？ P1035.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？ P35四计算题（每题10分，共20分）1. P68 解：按液相恒容反应计算。 cA0=3.0/2=

8、1.5(mol/L)，cBo=2.0/2=1.0(mol/L) Cp0=0，cRo=0所以 cB=cBo(1-xB)=1.0(1- 0.8)= 0.2(mol/L) cA=cA0 -cBoxB=1.5 -10.8= 0.7(mol/L) cP=cB0xB =10.8= 0.8(mol/L) cR=cB0XB=10.8= 0.8(mol/L)则 V=VR(-rA)/(cA0-cA)=VR(k1cAcB-k2cPcR)/(cAo-cA) =100(80.70.2 -1.70.80.8)/(1.5-0.7)= 4(L/min)所以，两股进料中每一股进料量应为2L/min。2 解 (1) 计算气液混合

9、物体积VR 0.15kg/(L h)=0.151000kg/(m3 h)=150 kg/(m3 h)乙醛的产量： 85Kmol/h=8544kg/h=3740kg/h式中 44为乙醛的相对分子质量。 则静液层体积： VL=3740/150=24.93 (m3) 所以得气液混合物的体积：VR= VL/(1-G)= 24.93/（1-0.3417）=37.87(m3) （2）计算塔径D D=0.0188（4746/0.715）1/2 =1.53(m) （3）计算气液分离空间体积VE 取K=0.75，得分离空间高度： HE=0.751.53= 1.15(m) 故 VE=3.141.5321.51/4=2.11(m3) (4) 计算顶部封头体积VC 取=1，得顶部封头体积： VC =3.141.533/12 =0.937(m3) （5）计算反应器总体积V 反应器总体积V=37.87+2.11+0.937= 40.917（m3） （6）计算反应器总高度H反应器总高度H= 40.917 /（3.141.532 /4）= 22.27（m）。五.设计题（10分）解：因为 rR =dcR/dt= K1cAcB0.3 rs =dcs/dt= K2cA0.5cB1.8 所以 rR/r