文档介绍:2010—2011学年第二学期期末考试试卷
一、填空(20×1ˊ=20ˊ)
1、搅拌釜式反应器主要由壳体 、 、、换热装置四大部分组成。
2、化学动力学方程一般用表达式表示,说明影响反应速率最主要的影响因素是 、。
3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素:效率、及。填料综合性能评价最好的是。
4、催化剂必须具备、、长寿命这三个条件。
5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式:、若固体吸附剂仅吸附组分A,朗缪尔吸附等温方程:。
6、搅拌器按、来进行选型。
气液相分散过程选用,低黏度均相液体混合选用
。
7、在系统中进行一连串反应 ,组分A 的生成速率方程式:、组分B的生成速率方程式:。
8、搅拌釜式反应器的换热装置有、蛇管、、列管、回流冷凝式。
9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式。
10、催化剂失活是由玷污、烧结、、中毒等原因造成的。
二、问答题(5×5ˊ=25ˊ)
1、 均相反应器有哪些?如何选择均相反应器?
2、怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度,活化能表明温度对反应速率的敏感程度?
3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述?
4、理想流动模型分为哪两种类型,并简述这两种类型的各自特征?
5、固定床催化反应器的床层空隙率的概念?影响因素是什么?为什么空隙率是固定床反应器的重要参数?
三、计算题(10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ)
【3-1】 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C,在5min有40%的A分解,在达到分解率为80%,(1)问需要多少时间?(2)若反应为二级反应,则需要多少时间?
【3-2】在总长为4m的固定床反应器中,反应气体以8 kg/()的质量流速通过床层,流体的黏度 ,流体的密度 。,床层的堆积密度为754kg/m3,催化剂的表观密度为1300kg/m3,求:(1)催化剂床层的空隙率 ?(2)流体流动的修正雷诺数 ?(3)床层的压力降 ?
【3-3】在体积的连续操作釜式反应器中进行反应 ,式中、,A、B两种物料以等体积加入反应器中,其中A摩尔浓度为,B摩尔浓度为。设反应前后系统密度不变,当B的转化率为75%时,(1)推导出该反应原料A的反应速率表达式?(2)求物料中A、B物料的流量?
【3-4】 在搅拌良好的间歇操作釜式反应器中,用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯,其反应式为: CH3COOH + C4H9OH CH3COOC4H9 + H2O
反应在恒温条件下进行,温度为373K,进料比为乙酸∶丁醇 = 1∶6(mol),以少量H2SO4为催化剂。当使用过量丁醇时,该反应以乙酸(下标以A计)表示的动力学方程式为。在上述条件下,反应速率常数,反应物密度(假设反应前后不变)。若每天生产2400kg乙酸丁酯(不考虑分离等过程损失),(1)计算要求乙酸转化率达到55%时,所需反应器的有效体积和反应器体积(取每批辅助时间为30min,取反应釜只数为1,,乙酸分子量:60,丁醇分子量:74,乙酸丁酯分子量:116)?(2)若改用连续操作釜式反应器生产乙酸乙酯,乙酸转化率不变,求反应器有效体积和物料平均停留时间?(3)比较间歇操作釜式反应器和连续操作釜式反应器的有效体积、反应时间变化并说明原因?
化学反应工程试卷二
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,若>,提高选择性应_______。
,则_______。
=______________。
5.)全混流反应器的返混_______。
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,模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。
-固相催化反应的扩散模数_______,它是表征扩散影响的重要参数。
,而化学吸附是靠_______结的。
,一般可以当作平推流处理,只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化,因此一般可用_______模型来计算。
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