化学反应工程第三版答案

化学反应工程第三版答案【篇一：化学反应工程试卷3答案】xt>的_温度_梯度和_浓度_梯度。１１、对于气-流化速度后，就出现气泡，气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床2014级化学工程与工艺（本）称为_聚式流化床_。《化学反应工程》试卷3１２、当前用于描述气-稳态扩散来处理的_双膜模型_；一是按非稳态扩散处理模型，如溶质渗透模型和表面更新模型。１3、活化能的大小直接反映了_反应速率_对温度的敏感程度。１4、生成主产物的反应称为_主反应 ，其它的均为副反应。１5、固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积vp的球子直径，表达式dv= (6vp/1、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表1/3_。达个参数间的关系，简称_数学模型_。二、单项选择题（题??nk0?nk2分，共30分）k1、对于气-应速率，应选用c2k的转化率的定义式为_nk0_。装置。3、理想反应器是指全混流反应器、平推流反应器。a.填料塔b.喷洒塔c.鼓泡塔d.搅拌釜?d??kmdtdci?d较大的管式反应器按平推流反应器处理。2对dq反应物有强内扩散阻力时，d为 c 。rdq５、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为gra.≈0b.=1c.→3

d.≈1dtdt3、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的点是 a 。６、平推流反应器的返混为 0 。a.粒子与流体间有温度差b.粒子与流体间无温度差７、一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用_初始速率法_c.床层径向有温度梯度d.床层轴向有温度梯度4、属于气固催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是 a 。法来求反应级数。a.粒子与流体间有浓度差b.粒子与流体间无浓度差８、分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_平均生产速率最大_、_生产经费最低_c.床层径向有温度梯度d.床层径向有浓度梯度5、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点 c a.b.c.d.参数值与气泡大小有关扩散阻力_，使反应在动力学区域内进行。6、流化床反应器中的操作气速u0是根据具体情况定的，一般取流化数u0mf在 b 范１０、在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使围内。a.0.1～0.4b.1.5～10c.10～15d.0.4～1.5导致床内产生明显7则必须满足以下条《化学反应工程》(13页ca．移热速率放热速率bc．移热速率随温度变d温度的变化率8、气固催化反应本征速率是指排除c阻力后的反应速率。a．cd9、等温液相a+b→prp=klcacb2a→rrr=k2ca2pp的收率着眼适宜选用daa和bc．半间歇釜式反应器，a一次性加入，bd．半间歇釜式反应器，b一次性加入，a连续滴加。10、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，表明这是一个b反应。a．慢速b．可逆c．自催化d．不可逆11、等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应aps若保持相同的转化率xa，调节反应温度使k2/k1降低，则p的收率将aa.e（t）b.f（t）c.i（t）d.y（t）14、气固l为特征长度，若颗粒为球形则l= d a.厚度/2b.rc.r/2d.r/315、对于反应级数n＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积应选用 a 。a.平推流反应器b.全混流反应器c.循环操作的平推流反应器d.全混流串接平推流反应器lf3）4）5）气泡与乳相间的交换量q为穿流量q与扩散量之和。3、简述双膜理论？该模型设想在气膜，而把气液两相阻4、简述理想反应器的种类？通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）推流（活塞流或挤出流）反应器。所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，停留时间。5、简述气固流化床反应器鼓泡床模型的特点？相中的情况，对气泡的组成进行计算便可以达到反应的转化率6、简述理想反应器的种类。答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间四、计算题10分,20分)1、(a)(p)(s)k3?c6h4cl2k1?c6h5cl?c6h6???三、简答题5分30分)dcadcp?k1ca?k1ca?k2cpdt反应速度；dt，在恒温恒容下求等容积的两釜串联全混?流反应器内进行这一反应时,求目的产物p的选择性sp，其中2，rr?k1ca，其活化能为e1；rs?k2ca，其活化能为e2，当a1、对于反应k1?1.0(h?1),k2?0.5(h?1)，vv0???1(h),cp0?cs0?0,ca0?1mol/l。解：等容积釜串联应有???1??2?1??2?1/2??0.5he1＞e2时如何选择操作温度可以提高产物的收率？k10rrk10e?e1/rtsr??c?ea?e2/rtrkkes2020答：对于平行反应e2?e1rt，所以，当e1＞e2时应尽可rr2流化床反应器气泡两相模型的特点？1）u0umf通过，而其余部分以（u0-umf）则全部以气泡的形式通过；2）床层从流化前的高度lmf增高到流化时的cav0(ca1?ca2)?k1ca2v2①分《化学反应工程》(23页)∴ca2?ca0ca1?1?k1?2(1?k1)2k1?k1?1?k1?2?0.5 ①分解得ca1?0.30mol/l①分同理对第二个釜进行物料衡算2ca1?ca2?(?ra2)?2?ca2?kca2?2①分对于p:v0(ca1?ca2)?v2(k1ca2?k2cp2)①分cp2?k1ca0k1ca0(1?k)2(1?k)(1?k)(1?k)2k?k??0.25ca2?0.144mol/l①分∴12+12222②分cxca0?ca21a2?1?0.444mol/a?(1?0.5)2lc??0.144?85.6%①分a01c?0.50.5p2(1?0.5)2(1?0.25)?(1?0.5)(1?0.25)2①分∴cs2??1-(0.444?0.391)?0.165mol/l①分cp2c?0.391s20.165?2.37①分2.有一个反应器测其方差?2t?112.5min2,?15min，如果这个反应器可以用等体积多釜串联模型来描述，并在这个反应器中进行液相反应a+b→

已知?ra?kcacb，2?2?t5解：??2?112.152?0.5①分?2??1n?n?2②分??n?152?7.5min对第一个釜进行物料衡算c(?rkc2a0?ca1?a1)?1?ca1?a1?1整理得7.5c2a1?ca1?1?0①分《化学反应工程》(33页)①分【篇二：化学反应工程作业答案】解：a?b?c?dra?k?caxa，bxba?cbxa?na0?na??nanb0?nb??nb??xb?∵na0?nb0，?na??nb，∴ca?cbxaft=ca0?0dxa=ca0raxaf?011dxak=-=169.6min2kc(1?x)ck?caa0afa0t与反应体积无关。∴1m3、所需反应时间均为169.6min3-3在平推流反应器中进行等温一级反应，出口转化率为0.9，现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行，且操作条件不变，问出口转化率是多少？k??ln1vb??1?xafv0对于全混流反应器：k??xaf1?xaf??vrv0∴lnxaf1==2.31?xaf1?xaf∴xaf=0.6972,k?17.4ml/（mol﹒min）3-6已知某均相反应，反应速率ra?kca，物料密度恒定为0.75g/ml，加料流量为7.14l/min，ca0=7.14mol/l，反应在等温下进行，试计算下列方案的转化率各为多少？(1)0.25m3（2）0.25m30.25m3（3）一个0.25m3的平推流反应器，后接一个0.25m3的全混流反应器。（4）两个0.25m3的平推流反应器串联。解：vr0.25?103=35mmxf1,xf2（1）??=v027.14xf1xf11k???=4.35?xf1=0.622(1?xf1)2ca0(1?xf1)2∴xf2?0.467caf?ca1(1?xf2)=1.44∴caf?ca0(1?xaf)?xaf?0.80（2）??vr0.25?1000?=35minv07.14xf1xf11k???=4.35?xf1=0.622(1?xf1)2ca0(1?xf1)2xf2xf21k????1.64ca1(1?xf2)(1?xf2)∴xf2?0.62∵caf?c0a(1?xa)f∴xaf?0.856（3）??vr0.25?1000?=35minv07.14k??xf2xf21?k??=0.816ca1(1?xf2)2(1?xf22)∴xf2=0.347∴xaf?0.877（4）??35minxf11k???xf1=0.813ca0(1?xf1)ca1?ca0(1?xf1)=1.34xf21k???xf20.449ca1(1?xf2)caf?c0a(1?xa)f∵xaf?0.897?233-7液相自催化反应a→p,反应速率ra?kcacp,k?10m/(kmol?s)，进料体积流量3ca0?2kmol/m3,cp0?0.01。问当xa=0.98时，下列各种情况下的反应v0?0.002ms/进料浓度,器体积。(1)单个平推流反应器；单个全混流反应器；xaf??ca0ca(2.01?ca)12?lnca?ln(2.01?ca)?0.04=457.47（s）2.01k3m5vr?0.81（2）vr?v0ca0xaf(ra)f?0.002?2?0.983?4.97(m)?210?0.04?(2.01?0.04)（3）v0(ca1?ca2)v(c?c)?0a0a1?vrkca2(2.01?ca2)kca1(2.01?ca1)ca1?0.042?ca12?ca11???即220.07882.01ca1?ca2c?cc1a1a1a1∴ca1?0.3014【篇三：化学反应工程-模拟题三及答案】=txt>模拟考试卷c(开卷)答案一、在体积为v的反应器中进行液相等温反应a?p，已知反应速率为2，求：?ra?kcacstr0.5反应条件不变，则转化率为多少？（9分）cstr0.510应条件保持不变，则转化率为多少？（9分）解：对于液相二级反应，cstr反应器的体积fa0xa，22kca(1?x)0apfrfa0xa2kca0(1?xa)fa0?0.5fa0?2?222kca?(1?0.5)kc0a0cstr0.5v?fa0fa0xapfr：2?2?xa?0.667kca0kca0(1?xa)fa0、ca0和k相同，所以v1?xa1??xa2??/???0.1，解得xa2?0.8??2??2??v2?(1?xa1)??(1?xa2)?二、在一个等温活塞流反应器中，发生不可逆气相基元反应a?2b。反应物a和稀释剂c以等摩尔比加入，a的转化率为90%。如果aca的转化率为多少？（18分）a?2b胀因子?＝2-1＝1对于一级反应，v?第一种情况下：fa0?fc0ya0?0.5fa0?1?(1??)ln??x?kca0?1?x?????ya0?1*0.5?0.5ya0ptp?0.5trtrt第二种情况下：ca0?因为fa0?0.5fa0，fc0?fc0?fa0所以ya0?0.33??y??0.33*1?0.33a0yppca0??0.33rtrt所以fa0fa0?0.5，ca0ca0?23v?fa0?1?（1）(1??)ln??x??kca0?1?x?代入已知量，整理得到：vkca0?3.0fa0f1??v?a0?(1??)ln??x?（2）kca0?1?x?把式（1）/式（2），整理得：1(1??)ln??x?41?x代入?a，试差得：x＝0.95可见当a的摩尔进料流率减少一半，而c的进料流率保持不变，a的转化率为95％。进行分析，如何求该反应器中反应物的转化率？（14分）答：（1）布，可采用脉冲法或阶跃法；然后对停留时间分布情况进行分析，求出其停留时间分布函数e(t)、平均停留时间和方差；型（如：离散模型、多釜串连模型和轴向扩散模型）求解反应器中反应物的转化率。a?p，催化剂的粒径为2.4mma1mol/m3速率（1）外扩散对反应过程是否有影响？可通过什么途径来消除该影响？（5分）（