反应工程题库(答案)

-.z.一、是非题：〔正确的打"√〞，错误的打"×〞〕1．对化学反响来说，温度越高，反响速率越大，因此高温操作，可使反响器体积最小。〔×〕2．多个PFR串联或多个CSTR串联，其流型仍为活塞流或全混流。〔×〕3．对于零级反响，由于反响速率与反响物浓度无关，因此催化剂内扩散阻力对宏观反响速率无影响。〔×〕4．在进展均相反响动力学实验时，既可以在间歇反响器中进展，也可以在连续流动反响器中进展，但由于反响器操作方式不同，因此所得的反响动力学方程形式也是不同的。(×)5．间歇釜式反响器改成连续操作后，由于省去了辅助时间，因此一定能提高产量。〔×〕6．在绝热式固定床反响器中进展一级不可逆反响，由于西勒〔Thiele〕模数与反响物浓度无关，因此内扩散有效因子在床内为常数。〔×〕7．由于全混釜的停留时间分布比任意非理想流动反响器的都宽，因此。〔×〕8．在一绝热反响器中，仅当进展一级反响时，其反响温度和转化率的关系才呈线性。〔×〕9.在任意转化率下，一级不可逆连串反响在全混流反响器中进展的收率总是低于在间歇釜中进展的收率。√10．在一样的温度下，一级连串不可逆反响A→P→Q，在间歇反响器中进展时P的收率总是高于在全混流中进展的P的收率。〔√〕11．在全混流釜式反响器中进展液相反响,由于返混程度最大,故反响速率一定最小。〔×〕12．因为单一反响就是基元反响，因此反响级数与化学计量系数一样。〔×〕13．一自催化反响,假设(-RA)=kCACP，由于反响级数大于零，则在到达一样的转化率时，所需的VPFR总是小于VCSTR。〔〕14．在间歇反响器〔BR〕中和活塞流反响器〔PFR〕中等温进展同一反响，假设CA0、*Af一样时，则tBR=τPFR。(×)15．无论是一级反响还是二级反响，流体的混合态对反响结果无影响。〔×〕16．对气固催化反响，由于外扩散阻力的存在，使得CAS<CAG,因此必定使反响的选择性下降。〔×〕17．设计固定床反响器时需考虑内扩散对反响的影响，而设计流化床反响器时，则不必考虑内扩散的影响。〔√〕18．多段绝热式固定床反响器的最优化结果是各段催化剂用量相等。〔×〕19．可逆反响在管式反响器中进展时，反响温度应沿着最正确温度线操作，使反响器体积最小。〔〕20．可逆反响在固定床反响器中进展时，反响温度应沿着最正确温度线操作，使催化剂用量最少。√21.在流化床中，气泡是贮存反响物料和进展化学反响的主要场所。〔一定要选择的话，我选错的〕×22．对气液反响，由于化学反响使液膜阻力减小，故一般为气膜控制过程。〔√〕23.填料塔具有较大的相界面积，适用于快速反响，而鼓泡塔储液量大，适用于慢速反响(√〕24．气液反响，当气膜阻力最大成为控制步骤时，反响发生在相界面和气膜内。〔×〕25．一气液反响，，则该反响为瞬间不可逆反响。〔〕26．一气液反响，在一定操作条件下，膜内转化系数，则该反响为拟一级快反响。〔〕27.方差表示了流体在反响器中停留时间分布的散度，值愈大，返混程度愈大。因为〔〕甲>〔〕乙，因此甲反响器的返混程度一定大于乙反响器的返混程度。(×)28．由于全混釜的返混程度比任意非理想反响器的返混程度都大。因此()CSTR>()NFR(×)29.单一反响℃下等温反响，在CA＝1mol/L时，〔－RA〕=2mol/L.s则当CA＝2mol/L时，〔－RA〕=4mol/L.s。〔×〕30.对于混合的非极限情况，即宏观混合和微观混合并存时，即不能按微观流体处理，也不能按宏观流体处理。〔√〕31.一闭式反响器的，该反响器假设用多釜串联模型来描述，则模型参数N=5。〔√〕32．具有一样停留时间分布的两个反响器，进展同一化学反响，假设操作条件一样，反响构造总是一样的。〔×〕33．到达单个分子尺度的微观混合总是比到达流体微团尺度的宏观混合效果好。〔×〕34．所谓单一反响，就是基元反响。 〔×〕35．幂级数动力学方程式中的反响级数是根据化学计量方程中计量系数确定的。〔×〕36．停留时间分布方差值＝10000min2可知其流型接近全混流。(×)37．可逆放热反响的最优温度是指转化率一定时，对应于最大反响速度的温度。 〔×〕38．在—平推流反响器内等温进展一级不可逆液相反响，反响器出中转化率可达40％，假设使转化率提高到80％，在同样操作条件下，则反响器体积应增加一倍。 (×)39．多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全混流。 〔×〕40．气固催化反响的本征速率方程是指排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。 (×)41．设计固定床反响器应采用排除了内、外扩散阻力后的反响速率方程式。〔一定要选择的话，我选错的〕×二、选择题：〔正确答案可能不止一个〕1．在间歇反响器中等温进展一级不可逆反响A→R，当转化率达90％时，所需反响时间为2h，假设反响改在管式反响器中进展，空时为2h，其它条件同间歇反响器，则转化率为〔B〕A．60％B.90％C．45％D．75％2．四只一样体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为(B)A．1.0B.0.25C．0.50D．03．对一平行—连串反响，P为目的产物，假设活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最正确操作温度序列为〔B〕。A．先高后低B.先低后高C．高温操作D．低温操作4．对气固催化反响A→R，当外扩散阻力已消除时，假设为一级不可逆反响，CAG增加，则内扩散有效因子B〔A．增大B.不变C．降低〕。假设为二级不可逆反响，CAG增加，则内扩散有效因子C〔A．增大B.不变C．降低〕。5．一闭式反响器的，该反响器假设用多釜串联模型来描述，则模型参数N为〔B〕。A．4.5B.5.6C．3.5D．4.06.由示踪法测得一反响器的停留时间分布密度函数E(t)=min-1，可判别该反响器的流型为(B)A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合7.在气固催化反响动力学研究中，为了消除内扩散阻力，一般采用(D)方法。A．增大器内流速B．改变反响器流型C．改变反响器构造D．减小催化剂粒径8．以下图中阴影面积表示为(C)F(t)E(t)9.对于气固催化反响，催化剂粒径B〔A.增大B.减小〕反响温度B〔A.升高，B.降低〕可使催化剂的η增大。10．对于热效应不大，反响温度的允许变化范围又比拟宽的情况，用A反响器最为方便。A.单段绝热床B.多段绝热床C.换热式固定床D.自热式固定床11.一级不可逆反响A→R,当反响温度一定，反响物A的初始浓度CA0为2mol/L，转化率达80％时，所需的反响时间为2h。如果CA0提高到10mol/L，其它条件不变，则所需反响时间应为B。A.10hB.2hC.0.4hD.0.2h12．在一个1m3的间歇反响器中进展*液相反响，当转化率到达95％时所需的反响时间为4h，假设改用一个5m3的间歇反响器中进展，其它条件不变，则所需时间为B。A.20hB.4hC.0.8hD.0.4h13.返混是连续流动过程中的一个重要工程因素，其产生原因是②③④〔①物料的停留时间分布②流速分布不均匀、分子扩散和涡流扩散③搅拌④死区、沟流和短路⑤物料的浓度分布〕14．在气固催化反响动力学研究中可由式处理实验数据得到反响速度的实验反响器应是(C)A．积分反响器B．微分反响器C．无梯度反响器D．脉冲反响器15.气体A与液体B的反响为不可逆反响，对A为一级，对B为零级．三种情况下反响速率常数k，液侧传质系数kL，组分A在液相中的扩散系数的值分别为：(a)2，〔b〕80,〔c〕0.1，则a,b,c三种情况下的液相利用率关系为：。A．a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a16．在氨气和稀硫酸进展气液反响，假设H2SO4浓度大于临界浓度，则该过程的宏观反响速率的阻力主要集中在A。A．气膜内B．相界面C．相界面和气膜内D．液膜内17．气固催化反响A——P，催化剂颗粒外外表浓度CAS和Cps与流体主体浓度CAG和CPG存在差异。当过程为反响控制时，则CAS应CAG〔①大于②小于③等于〕，Cps应CPG〔①大于②小于③等于〕；当过程为传质控制时，则CAS〔①趋近于CAG②趋近于0③*一值〕18.对零级和一级不可逆反响，宏观流体的反响速率③微观流体的反响速率〔①大于②小于③等于〕，对大于一级的不可逆反响，宏观流体的反响速率①微观流体的反响速率〔①大于②小于③等于〕，对小于一级的不可逆反响，宏观流体的反响速率②微观流体的反响速率〔①大于②小于③等于〕。19．反响1：A→P-rA1＝CA0.5反响2：A→R-rA2＝CA2当反响物浓度由1mol/L降至0.25mol/L时，两个反响的速率将是〔D〕A．相等的B．-rA1为-rA2的2倍C．-rA2为-rA1的4倍D．-rA1大于-rA220．间歇釜反响器中进展如下反响：(1)－rA1＝k1CAa1(2)－rA2=k2CAa2在CA0和反响时间保持不变下，降低反响温度、釜液中CP/CS增大，说明(C)A．al>a2B．al<a2C．活化能E1<E2D．活化能El>E221．等温恒容下进展各步均为一级不可逆串联反响假设保持一样的转化率*A，调节反响温度使k2/kl降低，则P的最大得率将(A)A．增大B．减小C．不变D．先增后减22．一个全混流反响器，其有效容积v1=1m3，进展一级不可逆反响，达60％转化率，进料量为Q0l，今改用两只有效容积均为0.5m3的全混流反响器串联操作进展同上反响，反响温度一样，转化率要求不变，则进料量Q02将(A)A．大于Q0lB.小于0.5Q0lC．等于Q0lD．等于0.5Q0l23．有两个有效容积不等的全混流反响器串联操作，反响为二级不可逆反响A→P，假设大釜在先，小釜在后，出口转化率为*A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为*A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反响温度均一样，比拟*A1和*A2的相对大小为(B)A．*A1>*A2B．*A1<*A2C．*A1=*A2D．不确定24．等温零级不可逆液相反响，采用以下三种方案进展：(1)一个1m3的平推流反响器，转化率*A1(2)两个0.5m3的平推流反响器并联，进料流量平均分配，转化率*A2(3)两个0.5m3的全混流反响器串联，转化率*A3上述三种情况进料总流速，进料浓度和反响温度一样*A1、*A2，和*A3比拟为(C)A．*A1>*A2>*A3B．*A1=*A2>*A3C．*A1=*A2=*A3D。*A1>*A3>*A225．等温液相反响：A→RrR＝k1CAR为目的产物 2R→DrD=k2CR2；现有如下四种方案可供选择(1)平推流反响器高转化率(2)平推流反响器低转化率(3)全混流反响器低转化率(4)两个等容积全混流反响器串联，高转化率。从提高R的选择性着眼，适宜选择()A．(1)B．(2)C．(3)D．(4)26．一反响器用轴向分散模型描述，其Pe>100，可判别该反响器返混程度(B)A．很大B．很小C．中等D．无返混27．气体分子与固体外表间发生物理吸附时，其吸附热一般在(A)A．40~200KJ／molB．大于400KJ／molC．8~25KJ／molD．4KJ／mol以下28．气固催化反响本征速率是指排除(C)阻力后的反响速率。A外扩散B．内扩散C．、外扩散D．吸附和脱附29．所谓固定床积分反响器是指反响物一次通过后，转化率大于(B)的情况。A．10％B．25％C．40％D．50％30．列管式固定床反响器填充的催化剂为了消除壁效应其粒径应小于反响管径的(B)倍。A．100B．8C．3D．5031．反响器中等温进展着和两个反响，当降低A的浓度后，发现反响生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，说明(A)A．反响(1)的反响级数大于反响(2)B．反响(1)的反响级数小于反响(2)C．反响(1)的活化能小于反响(2)D．反响(1)的反响速率常数大于反响(2)32.纯二甲醚气相分解反响CH3OCH3→C+3H2+CO在恒温恒压下进展，当分解率达100％时，反响物系的体积为(D)A．与原体积一样B．为原体积的1/3C．为原体积的2倍D．为原体积的3倍33.两个有效容积不等的全混流反响器串联操作，进展二级不可逆反响，出口转化率要求一定，可采取两种串联顺序：(1)大釜在先，小釜在后，进料流量为Q01；(2)小釜在先，大釜在后，进料流量为Q02。两种情况下，进料浓度、反响温度一样，则进料流量Q01，和Q02的比拟为(D)A．Q01>Q02B．Q01=Q02C．无确定关系D．Q01<Q0234．全混流反响器进展放热反响时，要使反响器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条件(C)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>放热速率随温度的变化率D．移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率35．幂数型反响速率方程式中以(B)表示各组分浓度变化对反响速率影响。A．反响级数B．反响计量系数C．反响速率常数D．反响活化能.36．平推流反响器内进展等温零级不可逆反响，则自进口起沿反响器长度方向，其反响速率(C)A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．存在最大值37．一个全混流反响器，其有效容积v1=1m3，进展一级不可逆反响，出口转化率为*A1，现用二个有效容积各为0.5m3的全混流反响器串联操作进展同上反响，进料容积流速vo和反响温度与上一样，出口转化率为*A2，则*A1与*A2的相比照拟为(C)A．*A1>*A2B．*A1=*A2C．*Al<*A2D．视进料浓度CA0而定38．液相等温反响：rp=klP为目的产物rR=k2CArs=k3CA2可有四种反响器可供选择：(1)平推流反响器，(2)全混流反响器，(3)分批式完全混合反响器，(4)三台全混流反响器串联。从有利于目的产物P的选择性出发，宜选用()A．(1)B．(2)C．(3)D．(4)39．由示踪法测得一反响器的停留时间分布密度函数E(t)二去e—t／lOmin〞，可判别该反响器的流型为(B)A．平推流B．全混流C．轴向分散D．多级混合40．．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于它能与反响组分的气体分子主要发生(C)A．物理吸附B．化学反响C．化学吸附D．质量传递41．在气固催化反响动力学研究中可由VAO上正式处理实验数据得到反响速度的实验反响器应是(C)A．积分反响器B．微分反响器C．无梯度反响器D．脉冲反响器42．气固催化反响A+B→R+S，A、B、R、S均吸附于同一类活性点上，双活性之间发生反响，其反响速率方程r＝，则其控制步骤为()A．A+σAσB．Aσ+BσRσ+SσC．RσR+σD．SσS+σ43．间歇釜中进展各步均为一级不可逆串联反响，等温下进展，为了提高p的选择性(C)A．应使A的转化率接近100％B．应保持高的转化率C．应保持较低的转化率D．转化率上下无妨44．乙烷在催化剂上脱氢生成乙炔，经一段时间反响后，乙炔生成量不再增加，但乙烷仍大量存在，说明这是一个(B)反响。A．慢速B．可逆C．自催化D．不可逆45．在一平推流反响器中进展等温一级不可逆反响A->P，现有反响器体积下，出口转化率为45％，假设将反响器体积增加一倍，则出口转化率将为(D)，操作条件均保持一样。A．90％B．>90％C．45％D．<90％，>45％46．等温一级不可逆液相反响，采用以下三种方案进展：(1)一个分批式完全混合反响器，容积V1(仅考虑反响时间所需)，(2)一个平推流反响器，容积V2，(3)二个等体积全混流反响器串联，总容积为V3。上述三种情况反响温度、物料处理量及转化率一样，则容积比拟为(B)A．V1<V2<V3B．V1=V2<V3C．V2<V1<V3D．V2<V1=V347．在全混流反响器中进展反响：rR=klCAR为目的产物rS=k2CArT=k3CA它的活化能E1=25，E2=35，E3=15(E单位省略)。为有利于目的产物R的生成，应选择反响温度(C)A．尽可能高B．尽可能低C．中等D．先低后高48．等温液相反响A+B→Prp=klCACBP为目的产物2A→RrR=k2CA2有以下四种方案可供选择：(1)分批式完全混合反响器，A和B一批参加；(2)半分批式完全混合反响器，A一批参加，B连续滴加；(3)半分批式完全混合反响器，B一批参加，A连续滴加；(4)全混流反响器。从提高P的收率着眼适宜选用(C)A．(1)B．(2)C．(3)D．(4)49．固定床内等温进展一级不可逆放热反响，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是()A．η进＞η出B．η进＝η出C．η进＜η出D．难以判别50.对于气膜扩散控制的气液反响，其宏观反响速率就等于()A．气膜扩散速率B．液膜扩散速率C．液相主体反响速率D．取决于B和C三、填空题1．*不可逆反响，反响活化能为9.63×104J/mol，问反响温度是550℃时的反响速率比反响温度是400℃时的反响速率快23.1倍。2．一不可逆反响，当反响温度从150℃升高到200℃时，反响速率增加一倍，则该反响的活化能为23.06kJ/mol。3．一不可逆反响，当反响温度从25℃升高到35℃时，反响速率增加一倍，则该反响的活化能为52894J／mol。解：4．一液相复合反响，均为基元反响。在单一连续釜中等温反响，该温度下，,问当最终转化率为80％时，目的产物P的瞬时选择性为：0.75，总选择性为：0.75。5．对一闭式反响器，已测知Pe(Peclet准数)为10，假设该反响器用多级串联模型来描述，则模型参数N为5.56。6.等温下进展一级不可逆反响，为到达*A的转化率，采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为见课本P108式4.21进展两级不可逆反响，两者体积之比为1/(1-*A)7.液相反响：从有利于产品分布的观点，将以下接触方式按优劣顺序排列为2341假设k1＝k2，CA0＝CB0，写出计算瞬时选择率β的公式：1/(1+cA^0.4)。8.从反响器停留时间分布测定中,求得无因次方差,反响器可视为全混流,又假设求得无因次方差,则反响器可视为活塞流。9．在CSTR中，物料平均停留时间为1h，停留时间大于10h的物料粒子占全部物料粒子的0.0045％。10．在流化床中进展固相加工反响，固体颗粒在反响器中流动状态可看成CSTR，固体颗粒平均停留时间为1min，停留时间小于1min的固体颗粒占流出的全部颗粒的63.21％。11．在PFR中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的100％，在CSTR中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的36.79％。12．*气相反响A＋3B→R，则膨胀因子为-3。13.采用无梯度反响器进展气固催化反响本征动力学测定时，足够高的转速，可使外扩散消除；足够小的粒子，可使内扩散消除。14.反响物A的水溶液在等温PFR中进展两级反响，出口转化率为0.5，假设反响体积增加到4倍，则出口转化率为0.8。15．反响物A的水溶液在等温CSTR中进展两级反响，出口转化率为0.5，假设反响体积增加到4倍，则出口转化率为0.7。16．在PFR中进展等温二级反响，出口转化率为0.8，假设采用与PFR体积一样的CSTR进展该反响，进料流量Q0保持不变，为到达一样的转化率0.8，可采用的方法是使CA0增大5倍。17.在多釜串联中，可逆放热反响的最正确温度序列为随反响釜数增加而降低，随转化率增加而降低。18．等温下进展一级不可逆反响，为到达同样的转化率*A,采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为(同第6题)，一样的进展该反响，进展二级不可逆反响，两者的体积之比为(同第6题)。19．在一全混流反响器中进展一级不可逆连串反响，P为目的产物，原料中不含P和Q。问最正确空时为3.16h；P的最大收率为0.577；最大收率下所对应的A的转化率为0.76。20.在一活塞流反响器中进展一级不可逆连串反响，P为目的产物，原料中不含P和Q。问最正确空时为2.56h；P的最大收率为0.774；最大收率下所对应的A的转化率为0.774。21一复合反响假设则目的产物P的瞬时选择性SP为。22．在气固催化反响中，丹克勒〔Damkoler〕准数Da的物理意义为化学反响速率与外扩散速率之比，n级不可逆反响的Da=P164。23.*不可逆气固催化反响，本征反响活化能为105J／mol,当过程为内扩散控制时，表观活化能为50000J/mol。24．均相CSTR反响器中，放热S形曲线与移热直线一般有3个交点，高温区交点的特征是见05~06A卷问答题1，中温区交点的特征是，低温区交点的特征是。25.在*A～T图上画出三段绝热式固定床操作示意图：一、二段段间采用原料气冷激，二、三段段间采用间接冷却。〔画出平衡曲线、最正确温度曲线、各段操作线、段间冷激或冷却线〕。26．*液相复合反响,假设为使目的产物P的选择性高，应选择：①假设采用间歇反响釜，其加料方式为B一次性参加，A连续滴加；②假设采用管式反响器，其进料方式为B从反响器进口处参加，A沿管长多处参加。27．液相复合反响,假设为使目的产物P的选择性高，应选择：(1)假设采用间歇反响釜，其加料方式为A一次性参加，B连续滴加；(2)假设采用管式反响器，其进料方式为A从反响器进口处参加，B沿管长多处参加；(3)假设E1>E2，则反响温度应采用高温。28．一气固催化反响，假设反响机理为：(此步为速率控制步骤)则本征反响速率方程为：．一气固催化反响，假设本征反响速率方程为：则该反响可能的反响机理为。29．化学反响速率可分为温度效应和浓度效应，对简单反响而言，温度对反响速率的影响程度取决于反响的计量系数；对复合反响而言，选择性对温度的敏感程度取决于反响的活化能。30．在间歇搅拌釜中，进展一可逆放热反响时，其最正确反响温度的序列是。31．在管式反响器中，进展一可逆放热反响时，其最正确反响温度的序列是先高温后低温。32．在BR中等温进展一级不可逆反响，当转化率达95％时，反响时间为2h；假设反响在PFR或CSTR中等温进展，温度同BR，空时均为2h，则转化率分别为：PFR：95%CSTR：74.97%。33．三个平推流反响器串联，进展一液相均相反响，其流程如以下图所示。V1V2V3*A0=0*V1V2V3FA0FA1FA2FA3假设反响速率(-RA)=kCA2,则V2的计算式为：;假设*A1-*A0=*A2-*A1=*A3-*A2，则三个反响器体积大小之间的关系为：V1<V2<V3。34.两台平推流和一台全混流反响器串联，进展一液相均相反响，其流程如以下图所示。VV1V3V2∞*A0=0*A1*A2*A3FA0FA1FA2FA3假设反响速率(-RA)=kCA2,则V2的计算式为：;35.复合反响从有利于提高P的选择性出发，将以下操作方式按优劣顺序排列：〔b〕>(d)>(a)>(c)PFRPFRAAPFRPFRBB〔a〕(b)PFRBPFR∞∞AB〔c〕(d)36.以下四种组合反响器中，单个反响器体积均相等，处理量也一样。〔如以下图所示〕∞∞PFR∞∞PFRPFR〔a〕CSTRCSTR(b)∞PFRPFR∞∞PFRPFR∞CSTRCSTR(c)(d)(1)试比拟返混程度大小次序为:(b)>(c)=(d)>(a)；(2)当进展二级反响时，各组合反响器最终转化率上下次序为：〔a〕>(c)>(d)>(b)。37.对一闭式反响器进展停留时间分布实验测定，在Q＝300L/min下，得到E(t)～t关系如以下图所示。由于该图放置已久，纵坐标模糊不清。试根据E(t)函数性质确定并计算：〔1〕E(t)＝-1/200(t-20)E(t)〔2〕F(t)＝-t2/400+0.1t〔3〕V＝2m3〔4〕多级串联模型参数N＝201020t/min38.以下几种组合反响器，经脉冲示踪测其停留时间分布，假设用多釜串联模型描述，试写出N值或N值范围。∞∞∞∞∞PFRPFRPFR(a)1(b)∞∞NFR∞NFR∞∞(c)2(d)2<N<∞39．活塞流反响器，0，Pe＝∞，返混程度小；全混流反响器，1，Pe＝0，返混程度大；非理想流动反响器，介于0~1；值越大，停留时间分布越宽；返混程度越大。40．CSTR定常态热稳定性的必要条件为：p90。41.在固定床反响器中，进展二级不可逆气固催化反响，试比以下情况下催化剂有效系数η值的大小〔a处靠近反响器的进口，b处靠近反响器的出口〕。•a•b〔1〕等温操作，dP不变：ηb•a•b〔2〕吸热反响，绝热操作：ηb>ηa在固定床反响器中，进展二级不可逆气固催化反响，试比以下情况下催化剂有效系数η值的大小〔a、c处靠近反响器的进口，b处靠近反响器的出口〕。•a•b〔1〕等温操作，dP不变：ηC>ηb•a•b〔2〕吸热反响，绝热操作：ηC>ηb>ηa〔3〕dP由3mm改为5mm、7mm，则ηa3、ηa5、ηa7的大小次序为：ηa3>ηa5>ηa7(均为a点位置，且假定温度相等)。42.在一台PFR中进展一平行反响，P为目的产物，E1<E2，两反响均为一级吸热反响。试比拟在以下操作条件下，反响器中各点的瞬时选择性的大小。•a•bc•ccccccccczzccccccccccccccccccccccccb〔1〕等温操作：•a•bc•ccccccccczzccccccccccccccccccccccccb〔2〕绝热操作：Sa<Sb<Sc43．要使固定床反响器所用催化剂量最少，对简单不可逆反响，应尽可能在高温温度下操作；对可逆放热反响，应尽可能在最正确温度温度下操作；对可逆吸热反响，应尽可能在高温温度下操作。44．一级不可逆气固催化反响，在不同条件下操作，粒内外反响物A浓度变化情况如以下图所示：a)试判别图中四种情况的宏观动力学类别①本征动力学控制②内扩散控制内外扩散和本征动力学同时控制外扩散控制b)四种情况下的内扩散有效因子值的大小次序为：45．可逆放热反响，在四段绝热式固定床中进展，床层温度与转化率的关系如下图。试比拟各段床层的(1)进出口温差大小(2)催化剂用量多少Wl<W2<W3<W4(3)假设整个床层以T4等温操作，则催化剂总装填量比原来①(①增多②减少)(假定各段绝热温升一样)46.右图为可逆放热反响的T～*A图。图中ABC为平衡曲线，DEF为最正确温度曲线。试答复以下问题：〔1〕A、B两点反响速率谁大：一样〔2〕B、E、F三点速率大小次序：F>E>B〔3〕D、G、H三点速率大小次序：H>G>D〔4〕图上哪一点反响速率最大：F47．画出活塞流反响器、全混流反响器、活塞流和全混流反响器串联、全混流和活塞流反响器串联的停留时间分布函数与分布密度函数。48.乙烷进展热裂解，其活化能为314025J/mol。试问650℃是的分解速率是500℃是的分解速率的▁▁套用3的公式，懒得算了▁▁▁▁倍。49.A和B按下式反响，其速率式为：2A→RrR=k1CA2,A+B→SrS=k2CACBR的瞬间收率为▁▁▁1/(1+k2*cB/2k1*cA)▁▁▁。假设R为目的产物，则配料时A和B的浓度应▁▁▁▁A多B少▁▁；假设E1>E2，则反响温度应▁▁选择高温▁▁▁▁。50.在Q＝100l/min下对三只反响器分别进展示踪实验，测得数据如下：反响器 A B C反响体积〔l〕 1000 2000 300050 100 150(1)三只反响器返混程度大小顺序为A>B>C(2)假设在上述反响器中均等温进展一级不可逆反响，k=12min-1，则各只反响器的转化率分别为*A=*B=*C=〔要试差，比拟麻烦，估计不会考〕51．一闭式反响器的，该反响器假设用多级全混釜模型来描述，则模型参数N＝10.53。52．在进展示踪实验时，示踪剂的选择应满足以下条件：p13353.停留时间分布实验测定的准确性可用以下a.归一性检测；b.示踪剂质量守恒方法来检验。54．在工业反响装置中反响流体往往偏离两种理想的流动模式，也就是说在反响器出口的反响物料中存在明显的找不到原话，我想填"返混〞。55．气固催化平行反响，假设主、付反响均为一级不可逆反响，且粒子等温，则内扩散不影响其选择性，在粒内任意位置，反响速率之比均为k1;k2。56．对于热效应不大，反响温度的允许变化范围又比拟宽的情况，用单段绝热反响器最为方便。57.比例为2：0.5：1。58．以lnk～1/T作图，为一直线，有时在高温区发生转折或弯曲，其原因可能是：P22上面有段话可能适宜。59．反响速率常数k与温度的关系为，则反响活化能为：8.314*10^4。60．*反响在500K时的反响速率常数k是400K时的1000倍，则600K时的反响速率常数是400K时的2154倍。61.气体分子在固体催化剂微孔中扩散的主要形式有正常扩散和努森扩散，当p167时，,当时，。62.当分子扩散的平均自由程远大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为努森扩散，其扩散系数与压力的关系为无关，与温度的关系为正比于根号T。63.以下反响分别在CSTR中进展，在动力学方程、进料量、最终转化率等均确定的情况下，试选择适宜的操作温度：a.，〔最优温度、最高允许温度、较低温度〕。。。。上面的箭头显示不出来，估计是可逆放热反响，选择最优温度b.，〔最优温度、最高允许温度、较低温度〕最高允许温度64.在*一体积为200L的反响器进展停留时间分布测定，在流量为10L/min，条件下测得停留时间分布函数的方差＝100min2，假设用多级混合模型描述，则模型参数N＝465.*一气固催化复合反响为平行反响，其本征速率分别为：为提高反响选择性应选择〔大颗粒、细颗粒〕细颗粒，〔大孔径、小孔径〕小孔径的催化剂。66.均相反响A＋B→P＋S，CB0＝2CA0，A的转化率为70%，B的转化率＝85%。67．固定床内进展一级不可逆气固催化放热反响，绝热操作，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口的η值相对大小应是。68.*两段间接换热式气固相催化反响器进展可逆放热反响，各段进出口转化率与温度符合最正确分配原则，操作线见以下图。〔填＞，＜或＝〕M点反响速率＞N点反响速率B点反响速率＝C点反响速率C点反响速率＜P点反响速率M点反响速率＞D点反响速率69.*气固催化反响A＋B→R＋S，A，B，R，S均吸附于同一类活性中心点，外表反响为控制步骤试按L－H机理推导该反响的机理方程2)假设反响过程中B过量，A，B吸附很弱，A的转化率很低时，此时表现为几级反响。70.气固催化平行反响，假设主、付反响均为一级不可逆反响，且粒子等温，则内扩散不影响其选择性，在粒内任意位置，反响速率之比均为k1：k2。71．对于热效应不大，反响温度的允许变化范围又比拟宽的情况，用单段绝热反响器最为方便。72．固定床内等温进展一级不可逆放热反响，床内催化剂有内扩散阻力，此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是73.要得到最大的目的产物B，对反响：试选取最正确的操作方式：先高温后低温。74.减少催化剂颗粒内扩散影响的主要措施有减小催化剂粒径或增大反响物浓度。75.对动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反响，如何选择吸收设备？76.应用双膜理论，对以下情况分别绘出气相及液相中反响物浓度分布示意图。苯与氯气反响，纯氨气与硫酸水溶液反响，硫酸浓度等于临界浓度。77.气液反响,当PAG＝你想说啥78.在半径为R的球形催化剂上，等温进展气相反响。试以反响物A的浓度CA为纵座标，径向距离r为横座标，针对以下三种情况分别绘出反响物A的浓度分布示意图。(1)化学动力学控制(2)外扩散控制(3)、外扩散的影响均不能忽略图中要示出CAG，CAS及CAC的相对位置，它们分别为气相主体、催化剂外外表、催化剂颗粒中心处A的浓度，CAe是A的平衡浓度。解：以反响物A的浓度为纵座标四、问答题：1．在固定床反响器中，分别进展一级和二级不可逆气固催化反响，试比a、b两处的η值大小〔a处靠近反响器的进口，b处靠近反响器的出口〕，并说明理由。〔1〕一级放热反响，绝热操作；ηa>ηb〔2〕二级反响，等温操作。ηa<ηb像这种类型的题目，有8种情形，以上都有涉及，只能根据已有答案给出答案的只有4种，还有四种不确定按照公式一级反响二级反响绝热操作吸热反响a>b放热反响a>b等温操作吸热反响估计是相等a<b放热反响估计是相等a<b2．在一绝热式管式反响器中，进展一气相反响A→2P，反响器进口温度为650℃，反响物A进口浓度为8％〔mol.〕,出口温度为750℃，A出口浓度为1.6％〔mol.〕。在反响器内A、B两点分别进展测定。〔1〕测得A点的温度为780℃，你认为正确吗？为什么？〔2〕测得B点的转化率为90％，你认为正确吗？为什么？3.在绝热式固定床反响器中，进展一不可逆气固催化反响A→P，反响器入口气体温度为400℃，A的浓度为5mol/L,出口浓度为1.5mol/L。出口温度为480℃。在催化剂床层内A、B、C三点分别进展测定。(1)测得A点的温度为600℃，你认为正确吗？为什么？测得B点的转化率为90%，你认为正确吗？为什么？(3)测得C点的转化率为50%，经再三检验正确无误，计算一下C点的温度。同课后习题7.64．设有三种不同类型的球状催化剂：A.活性组分均匀分布型B.活性组分分布于外表的"蛋壳〞型C.活性组分集中于中心的"蛋黄〞型。假设R为目的产物，则〔1〕对反响A＋B→R，当内扩散阻力可忽略不计时，选用什么型为好？为什么？〔2〕对有内扩散阻力的串联基元反响A→R→S，选用什么型为好？为什么？(1)A;内扩散阻力不计，则反响物浓度在催化剂中均匀分布。〔2〕B；有内扩散阻力，则反响物浓度分布不均匀，外表浓度最大5．厂里闲置着两台反响釜，反响体积分别为5m3和3m3。现欲用来生产乙酸乙酯，由于乙醇大大过量，该反响对乙酸为二级反响，现要求乙酸乙酯的产量尽可能大，你认为应采用什么样的连接方式？为什么？二级反响，小釜在前，大釜在后6.物料在*连续流动反响器中的停留时间分布密度函数为：E(t)=0.01e*p(-0.01t)L/s试求这个流动体系中停留时间为〔1〕90～110s(2)0~100s(3)>100s的物料在总物料中所占的比例，并判断该分布密度是否正确？F〔t〕=1-e*p〔-0.01t〕;(1)F(110)-F(90);(2)F(100)-F(0);(3)1-F〔100〕；用归一化法检验，即F〔∞〕-F〔0〕是否等于17.试述绝热式和换热式气－固相催化反响器的特点，并举出应用实例。见课本7.3和7.4，不好说8．试述多段间接换热式和多段直接换热式气－—固相催化反响器的特点，并举出应用实例。9.简述绝热温升〔或温降〕概念，在工厂实际生产中有何用途？指反响物完全转化时使反响物系温度升高或降低的度数。P113多找点话说绝热温升可以作为衡量反响放热程度的指标。绝热反响器设计计算常用绝热温升作为估算气温升的依据。10.在四段绝热式固定床反响器中进展n级不可逆放热反响，各段的催化剂装量一样，且控制进入各段的反响物料温度相等。假设n>0，试问：〔1〕哪一段净转化率最大？哪一段最小？为什么？〔2〕假设段间采用冷却方法进展降温，试问哪一段间需参加的冷激剂量多？为什么？〔3〕假设n<0，对问题〔1〕〔2〕是否还能做出肯定性的答复？为什么？同课后习题7.1611．试分析以下说法是否正确？为什么？〔1〕在一绝热反响器中进展零级反响，热效应可忽略不计，则其转化率与反响器长度的关系是线性的。〔2〕在一绝热反响器中，仅当进展一级反响时，其反响温度与转化率的关系才呈线性。〔3〕多段绝热反响器最优化的结果是各段的催化剂量相等。同课后习题7.1412.在等温固定床反响器中进展一级不可逆反响，床内充填颗粒直径为6mm的球形催化剂，反响组分在其中的扩散系数为0.02cm2/s，在操作温度下，反响速率常数为0.1min-1。有人建议改用3mm的球形催化剂以提高产量，你认为采用此建议能否增产？增产幅度有多大？假定催化剂的理化性质均不随颗粒大小而改变，并且改换粒度后仍保持同一温度操作。解：所以，采用此建议产量的增加是极有限的。13.一台PFR和一台CSTR的串联方式分别为：∞PFRPFR∞PFRPFR∞CSTRCSTR〔a〕(b)在Q＝100L/s时，对〔a〕进展脉冲示踪，对(b)进展阶跃示踪。问得到的E(t)曲线是否一样？F(t)曲线是否一样？假设在两个系统内分别进展一级不可逆反响，反响条件一样，则出口转化率哪个大或相等？假设进展二级不可逆反响，则出口转化率哪个大或相等？见课本P15414.对于乙炔法氯乙烯生产工艺：HgCl2C2H2+HCl→C2H3Cl采用流化床反响器串联固定床反响器的装置已经获得成功，你认为该装置设计的根本考虑是什么？15.今有固定床、填料塔、板式塔、鼓泡塔、喷雾塔、流化床等各类反响器可供选用，试判断以下各反响宜采用何种反响器？并简述理由。〔1〕2NaOH(L)+CO2(G)Na2CO3+H2O〔气液瞬间不可逆反响〕ZnCl2水溶液〔2〕CH3OH(G)+HCl(G)CH3Cl+H2O〔气液慢速反响〕鼓泡塔Ag催化剂〔3〕2CH3OH(G)+O2(G)2HCHO(G)+2H2O(G)〔气固催化反响，催化剂颗粒直径3～5mm〕固定床〔4〕重质油催化裂化反响(催化剂快速失活)16．在流化床内设置内部构件的目的是在于打碎气泡，改善气固接触，减小返混．17.现有以下反响：解：17．在排除了内、外扩散的影响下，两个不可逆气－固催化反响在组成各自一定的情况下，测得其反响速率与温度的变化关系如图中的曲线①及②所示，①呈指数型式增加，②先升后降。则其速率控制步骤可逆是：反响①：；因为反响②：；因为18．液相n级不可逆反响，其和CA具有图示曲线关系，将此反响分别在平推流和全混流两种反响器内进展起始浓度C加和终了浓度CAf一样，反响温度也一样，试在图上表示两种反响器所需空时大小。参照课本P107图4.3〔b〕19.对动力学控制、液膜扩散阻力控制及气膜阻力控制的气液反响，如何选择吸收设备？五、证明题：1.平行反响：其中P为目的产物，在等温操作中，证明：采用CSTR，Cpma*＝CA0；采用PFR操作，Cpma*＝CA0/(1+CA0)。2.证明一级反响在等温条件下转化率达99.9％时所需的反响时间为转化率50％时所需时间的十倍。证明：一级反响：P3.反响物A进展如下反响：AQ,反响均为一级，各反响的活化能依次为：RE2<E1<E3,P是目的产物。证明：从有利于P的选择性角度出发，最正确温度为证明：六、计算题1．一级不可逆反响，在150℃等温PFR中可得转化率60％，现改用同样大小的CSTR中操作，处理量不变，要求转化率为70％。问此时CSTR应在什么温度下操作？反响活化能为83.7kJ/mol。2．在一等温操作的间歇反响器中进展*液相一级反响，13分钟后反响物转化掉70％。今假设把此反响移到活塞流管式反响器或全混流釜式反响器中进展，为到达一样的转化率，所需的空时各为多少？解：〔1〕活塞流反响器：min〔2〕全混流反响器：3．一气相反响，在间歇反响器中温度373K下等温进展，测到动力学数据为：T/s020406080100140200260300420PAatm1.000.80.680.560.450.370.250.140.080.040.02现欲改在PFR中等温进展，反响温度仍为373K，进料FA0＝100mol/h，进料中含有20％惰气，最终转化率要求95％，求PFR的体积。〔PFR的操作压力为1atm〕解：一均相反响，其动力学方程式为其中k=1min-1,要求，假设反响分别在等体积的BR、PFR和CSTR中在一样的条件下等温进展，BR的辅助时间为10min，求：〔1〕这三种反响器生产强度之比值〔生产强度是指单位时间内生产R的摩尔数〕〔2〕求在BR中，生产强度最大时的最正确反响时间及此时的转化率。〔提示：最正确反响时间在2～5min范围内〕。解：4.*二级不可逆液相反响A+B→P，CA0＝CB0，在间歇反响器中到达*Af=0.99时，需反响时间10min。问：〔1〕在全混流釜式反响器中进展时，所需的空时为多少？〔2〕在两个串联的全混流釜式反响器中进展，当第一釜的出口转化率达50％时，所需的总空时又为多少？〔3〕在两个串联的体积相等的全混流釜式反响器中进展，所需的总空时又为多少？5.在间歇釜中进展如下反响AP+RQ实验测得50℃时恒为2。当反响10分钟后，A的转化率为0.5,反响时间延长一倍，转化率为0.75。求k1和k2的值。又当温度升高10℃，测得＝3，试问哪个反响活化能大？两个活化能差多少？解：6.一气相反响，实验测得在400K时的反响物A的消耗速率为：假设反响速率方程用如下型式表示－rA=kCA2mol/L.h求相应的速率常数k的数值和因次。8.一台全混流釜式反响器，其反响体积为5m3，拟在等温下进展以下液相反响：A+B→P〔主反响〕rP=1.6CAkmol/m3.h2A→Q〔副反响〕rQ=0.2CA2kmol/m3.h每小时处理A和B的混合液为10m3，其中CA0＝2kmol/m3。求：反响器出口P的总选择性及A、P、Q的浓度。9.*液相均相反响A→P为一级不可逆反响，当反响温度100℃时，反响速率常数为0.4h-1，进料物料中A的初始浓度为2mol/L。要求P的产量为480mol/h，最终转化率为80％。求以下几种情况下的反响体积：反响在间歇釜式反响器中进展，辅助时间为1h;反响在全混流釜式反响器中进展；反响在活塞流管式反响器中进展。10.一级反响A→P，进料温度为150℃，活化能为83.684kJ/mol。在PFR中进展反响，反响器体积为VP，如改为CSTR，其体积为VM，为到达同样的转化率90％，则VM／VP之值应如何？为使VM／VP＝1，反响温度应如何变化？11.今有二级反响A→P,拟用两台活塞流反响器串联操作。CA0=1mol/L，Vr1=120L,温度T1时，k1=1L/(h•mol)，温度T2时，k2=2L/(h•mol)，进料流量Q0＝60L／h。试问以下两种操作何种为优？T1VT1Vr1T2Vr2CA0CA1CA2T1VT1Vr1T2Vr2CA0CA1CA212.现有一台2m3的全混流反响器，进展液相一级不可逆反响：，当处理量Q0＝1m3/h时，出口转化率达80%。现在原反响器后串联一只反响器，反响温度一样。假设为了使处理量增加一倍，则问：〔1〕串联一只全混流反响器，总出口转化率仍为80％，该反响体积为多大？〔2〕假设串联一只2m3的全混流反响器，总出口转化率可达多少？解：13.*液相均相反响A＋B→P，(-RA)=kCACB；当反响温度100℃时，反响速率常数为0.5〔mol/L〕-1.h-1，进料混合物中A、B的初始浓度均为2mol/L。要求P的产量为80mol/h，最终转化率为80％。求以下几种情况下的反响体积：〔1〕反响在间歇釜式反响器中进展，辅助时间为1h;〔2〕反响在全混流釜式反响器中进展；反响在活塞流管式反响器中进展。解：一液相基元反响,在两只串联的搅拌釜(可视为CSTR)中等温反响，经分析测试，得到如下数据：第一只釜：体积30L，进料流量900L／h〔纯A〕，出口转化率60％；第一只釜：体积40L，出口转化率80％。〔1〕求该反响的动力学方程式。〔2〕先采用一只40L的釜〔在前〕和一只新釜〔在后〕串联，在反响温度和总出口转化率不变的情况下，是纯A处理量提高一倍，求新釜的体积。〔3〕假设采用一活塞流反响器来完成与〔2〕一样的生产任务，求该反响器的体积。解：在一体积为120L的全混釜中进展一液相反响：14．在反响体积为1m3的釜式反响器中，进展的反响，该反响为一级反响，反响速率常数k为0.98h-1,CA0为2.1kmol/h,A的最终转化率为90％。〔1〕采用间歇操作，辅助时间为0.65h，则P的日产量是多少？〔2〕假设改用单釜连续操作，其它条件不变，则P的日产量又是多少？〔3〕为什么这两种操作方式产量不同？15.在直径为5cm，长为200cm的闭式反响器中进展一级不可逆反响A→P。进料流量为200cm3/s，假设将该反响器作全混釜处理，得出口转化率为80％。〔1〕假设用轴向扩散模型处理，轴向扩散系数Da为5.5cm2/s，则在一样反响条件下，反响器的出口转化率为多少？假设用多釜模型处理，出口转化率又为多少？解：16.一闭式液相反响器在流量为5L／s下进展脉冲失踪，得到停留时间分布密度函数E(t)=s-1，试求：〔1〕平均停留时间;〔2〕该反响器的反响体积为多少？〔3〕E(θ)、F(θ)和〔4〕假设将该反响器用多釜串联模型描述，其模型参数N为多少？解：〔1〕〔2〕〔3〕，全混流反响器＝1模型参数N＝1对一闭式反响器进展脉冲失踪，瞬时参加示踪剂量为3克，在反响器出口测定示踪剂浓度与时间关系如下图，求：该反响器的反响体积为多少？假设用多釜模型描述，其模型参数N为多少？假设在此装置内进展二级不可逆反响，，物料处理量于示踪时流体流量一样，假设该装置用轴向扩散模型处理，则反响器的出口转化率为多少？解：由C(t)～t图，可知17.*一级不可逆气固催化反响，在反响温度150℃下，测得kP=5s-1,有效扩散系数DeA=0.2cm2/s。求：(1)当颗粒直径为0.1mm时，内扩散影响是否已消除？(2)欲保持催化剂内扩散有效因子为0.8，则颗粒直径应不大于多少？18．在实验室固定床管式反响器中，等温进展一级不可逆反响A→P，采用球形颗粒催化剂，颗粒直径为1.72mm。颗粒总体积为11.7cm3。当气体A以100cm3/s通过催化剂床层时，出口转化率达50％。假设外扩散阻力可忽略不计，DeA为7.71×10-4cm2/s。试求在上述反响条件下，催化剂的内扩散有效因子η值和反响速率常数kP值。19.磷化氢的分解反响可视为一级不可逆吸热反响。在一活塞流管式反响器中反响，进料温度为680℃，k为0.0155s-1,FA0为0.47kmol/h，操作压力为0.1013MPa。求：①假设在680℃下等温操作，当反响体积为1m3时，可到达的转化率为多少？②假设绝热操作，进口温度为680℃，求出口转化率为13％时的出口温度。18℃时该反响的反响热为23720kJ/kmol，各组份在上述温度范围内的热容分别为：PH3(g)52.6,H230.1,P4(g)62.3kJ/kmol·℃。解：4PH3(g)→P4(g)+6H2ΔH=0T0=953K,*A0=0→T,*A=13%↓ΔH1↑ΔH3ΔH2Tr=291K,*A0=0→Tr=291K,*A=13%ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH=0ΔH1=FA0CPA(Tr-T0)=0.47×52.6(291-953)=-16386.4kmol/hΔH2=FA0*A(ΔHr)291K=0.47×0.13(23720)=1451.1kmol/hΔH3=[FA0(1-*A)CPA+(1/4)FA0*ACPB+(6/4)FA0*ACPC](T-Tr)=25.25(T-291)kmol/h25.25(T-291)=14953.3∴T=882.5(K)=609.5(℃)20．一气固催化反响A→P,为一级不可逆反响。采用球形颗粒催化剂，颗粒直径为2.5mm，在450℃时kP为0.46s-1，DeA为2.4×10-6m2/s。求：内扩散有效因子值η为多少？假设kP为0.92s-1，DeA为1.4×10-6m2/s，则此时催化剂的用量为原用量的多少？假设kP为0.92s-1，DeA为1.4×10-6m2/s，要求η同①，则此时催化剂颗粒大小为多少？21．在一固定床反响器中等温进展一级不可逆气固催化反响A→P，在消除外扩散阻力和CAG=10mol/m3时测得*处宏观反响速度(-RA)=1mol/(m3床层·s)。以催化剂床层计的本征反响速率常数kV为1.0s-1，床层空隙率为0.3。催化剂有效扩散系数DeA=10-8m2/s。求：(1)该处催化剂的内扩散有效因子η值(2)反响器中所装催化剂颗粒的半径。22.在一固定床反响器中等温进展一级不可逆气固催化反响A→P，催化剂为球形dp=6mm，DeA=10-8m2/s，在消除外扩散阻力和CAG=10mol/m3时测得*处宏观反响速度(-RA)=1mol/(m3床层·s)。以催化剂床层计的本征反响速率常数kV为，床层空隙率为0.3。求：(1)该处催化剂的内扩散有效因子η值(2)在进料量为20L／s，ρp=1200kg/m3，反响器出口转化率为80％时催化剂的装填量。23.*一级不可逆气固催化反响，在反响温度150℃下，测得kP=5s-1,有效扩散系数DeA=0.2cm2/s。求：当颗粒直径为0.1mm时，内扩散影响是否已消除？欲保持催化剂内扩散有效因子为0.8，则颗粒直径应不大于多少？解：24.一级不可逆气固催化反响A—>R，在不同反响条件下测得如下数据(外扩散阻力已排除)：dp(mm)CA(mol／m3)T(k)(—rA)(mol／LS，m3催化剂)6140010．11400100．20．543020(内扩阻力已排除)试求：(1)本征速率常数，本征反响活化能，(2)粒径为6mm时的催化剂有效系数η,在进料量为20L/s，ρp=1200kg/m3，反响器出口转化率为80％时催化剂的装填量。25．拟设计一固定床反响器，在350℃下等温进展一气固催化反响，可视为一级不可逆反响。纯A气体以Q0＝100m3/h的流量通过催化剂床层。此时外扩散阻力可忽略不计。催化剂为球形颗粒，直径为4mm，床层堆积密度为1300kg/m3,床层空隙率为0.4。26.一级气固催化反响，在消除了内、外扩散阻力后，测得如下数据：T(℃)CA(mol/L)(-RA)(mol/Lcat.s)30010.135012现将这种催化剂装在固定床中进展等温反响(300℃)，可视为活塞流。在进料流量为3.6m3/h〔此时外扩散可忽略不计〕时，反响器出口转化率为80％。颗粒直径为5mm，球形，催化剂量为100kg，颗粒密度，求：〔1〕300℃时的内扩散有效因子η值〔2〕假设将反响温度提高到350℃，出口转化率仍为80％，求催化剂装填量。解：28.一级气固催化反响，实验测得如下数据：dP(mm)CA(mol/L)(-RA)(mol/gcat·s)T(℃)120148024014802403500假设外扩散阻力可忽略不计，A在颗粒内的有效扩散系数DeA不随温度变化。求：反响活化能。解：29.一级气固催化反响，在50atm下，测得如下数据：CA(mol/L)(-RA)(mol/Lcat.s)T(℃)dP(mm)120667粉末11625粉末116676催化剂为粉末状时已消除了内扩散的影响,催化剂密度为1000kg/m3。求：〔1〕反响的活化能〔2〕为使dP＝6mm时也能消除内扩散阻力的影响，则应采用什么反响温度？解：31．*气固催化反响，为一级不可逆反响，在绝热式固定床反响器〔可视为活塞流〕中进展，如下图。催化剂为球形颗粒，直径为4mm，DEa为10－5cm2/s，以颗粒体积计的本征反响速率常数〔s-1〕。假设在反响器中绝热温升可作为常数，求转化率为20％处的催化剂有效因子η值。解：32．在实验室全混流反响器内装有10g粒径为1.5mm的催化剂，进料为纯A、1atm、336℃，进料速度为4mL／s，对于一级反响，可达80％转化率。如欲设计一工业反响器，进料也为纯A，操作温度、压力、转化率均同上。如采用流化床反响器(假设气相为全混流)，则粒径采用lmm的催化剂，如采用固定床反响器(气相为活塞流)，则粒径用15mm的催化剂。为使催化剂用量最省，应采用何种反响器？催化剂颗粒密度为2000kg／m3，有效扩散系数DeA为3×10-6m2／s。解：所以，为使催化剂用量最省，应采用流化床反响器。33．现有两种球形催化剂粒子，直径分别为0.2cm和0.8cm，分别在等温的固定床反响管中进展测试，床层体积为150cm3,床层空隙率均为0.4,所用反响物流量均为3cm3/s,反响为一级不可逆。对直径为0.2cm的催化剂，到达的转化率为66％，而直径为0.8cm的催化剂，则转化率只能达30％。求这两种催化剂的内扩散有效系数各为多少？〔外扩散阻力已消除。〕34．一级不可逆气固催化反响A→R，在不同反响条件下测得如下数据(外扩散阻力已排除)：dp(mm)CA(mol/m3)T(k)(-rA)(mol／l·S·m3催化剂)6140010.11400100.20.543020(内扩阻力2排除)试求：(1)本征速率常数(2)本征反响活化能，(3)粒径为6mm时的催化剂有效系数η35.一级气固催化反响A→R，实验测得如下数据。序号dP(mm)CAG(mol/m3)(-RA)(mol/gcat.s)T(K)123122204040113480480500求:反响活化能。(假定外扩散阻力已消除,DeA不随温度变化。)36.在等温与外扩散阻力已消除的情况下，在*实验