反应工程习题Word下载.docx
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图3
4.一串联反应的产物分布随转化率的变化如图3所示,当转化率为70%时,中间产物R的总收率是。
5.图4中的几种反应器,哪一种适合于下面的反应
生产目的产物R。
。
图4
6.纯A在恒压100oC分解,初始体积为1m3。
当反应物完全转化后,反应器体积变为原来的二倍。
当转化率为80%时,反应器的体积是m3。
7.A在多孔催化剂上进行催化反应,A的反应速率取决于:
和
膜扩散阻力。
8.催化剂最重要的三方面性质是,,和。
9.对于一个反应级数大于零的不可逆单一反应,平推流总是比全混流反应器好。
这种观点对吗?
对于一个串联反应,中间产物是我们的目的产物,则上述观点是否正确?
(填“对”或“错”)。
10.对于单一反应器,我们在进行反应器选型的时候主要考虑的是反应器的,然而,对于复合反应,我们选择反应器是主要考虑的是。
11.已知某反应的化学反应计量方程为A+B=2R,则该反应的反应级数为.
12.某基元反应
以组分B,D和T表示的速度方程分别为:
那么其中三个速度常数的关系应为:
kB=kD=kT。
13.常用于分析反应动力学数据并归纳动力学方程的两种方法为
法和法.
14.对于平行反应,高的反应物浓度有利于的反应,低的反应物浓度有利于的反应;
高温有利于的反应,低温有利于的反应.
15.某一级不可逆气相反应A1.6R在一变容间歇式反应器中进行.若反应开始时为纯A,反应进行4分钟后反应体系的体积增加了50%,则膨胀因子A=,转化率XA,4分钟=,反应速度常数k=.反应过程中体系总压维持在1.2atm,温度维持在25C.
16.“对于反应级数n>
0的不可逆单一反应,平推流反应器总是优于全混流反应器”,这种观点正确吗?
(填“是”或“否”)。
若对于某不可逆连串反应,当中间产物是我们所期望得到的目的产物时,平推流反应器仍然优于全混流反应器吗?
(填“是”或“否”)。
17.对于单一反应,当反应器的进料体积流率和所要达到的出口转化率均相等时,则在反应器选型时我们主要考虑的是。
而对于复合反应,在反应器选型时我们主要考虑的是。
18.见下图4,某水溶液反应物分别流过(a)(b)两种情形的反应装置:
图4
若每个反应器中的空时和温度均相同,当发生一级不可逆反应AR时,其最终转化率XA,case(a)(填“>
”,”<
”或“=”)XA,case(b).若反应级数变为二级时,其最终转化率XA,case(a)
(填“>
”或“=”)XA,case(b).
.反应A→R在一全混流反应器中进行,当反应处于稳态时我们测得的实验数据如下表:
sec
60
35
11
20
CA0,mmol/liter
50
100
200
CA,mmol/liter
40
80
若CA0=100mmol/liter,反应在平推流反应器中进行,转化率达到80%的空时是多少
III.A(CA0=5)发生如下分解反应
确定反应在等温条件下进行时目的产物(desiredproduct)的最大浓度。
(a)在平推流反应器中进行
(b)在全混流反应器中进行
IV.某一级液相分解反应在一闭式反应器中进行,其动力学方程为
k=0.307min-1
采用脉冲示踪法得到的实验结果如下表所示。
(a)用轴向分散模型计算转化率;
(b)用多级混合流模型计算转化率。
t,min
05101520253035
Cpulse,g/L
03554210
.在下图中,画出平推流反应器的最佳温度进程,然后计算反应达到80%转化率时的空时和反应器体积。
已知FA0=1000mol/min,CA0=1.0mol/liter。
注意反应的最大允许温度为95oC。
该反应为
六、某基元液相反应
AR,Hr=-75000J/mol,CPA=CPR=1500J/molAK,
欲采用全混流反应器(CA0=2mol/liter,FA0=800mol/min),使A的转化率达到70%.下页图8中给出了该反应的XA~T关系。
若采用绝热操作,
(a)反应器中的反应速率多大能使反应器体积最小?
(b)最小的反应器体积为多少?
(c)在上述操作中,物料进入反应器和离开反应器时的温度分别为多少?
七、某可逆放热反应
在一循环反应器中进行,采用绝热操作,Cp/(-Hr)=0.0106K-1。
进料为A的水溶液,起始浓度CA0=1mol/L,摩尔流率为FA0=1000mol/min。
若要求A的转化率达到70%,反应器出口温度控制在76℃,请:
(a)画出反应器的操作线;
(b)采用图解法确定反应器的最优循环比以及此条件下入口的转化率;
(c)确定循环反应器的最小体积。
注:
图给出了XA~T曲线