化学反应工程陈甘棠答案Word格式文档下载.docx

1、 （控制步骤） c? （2） a?1?1 2?2 1（控制步骤） c? （3）a? （控制步骤） （4） b? 5.2 在pd-al2o3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为 c2h4?ch3cooh? 12 实验测得的初速率数据如下功刀等，化工志，71，2007（1968）. 115, pacoh?200mmhg，po?92mmhg。 pc2h4（mmhg） r0?10（mol/hr?g催化剂） 5 70 100 195 247 315 465 3.9 4.4 6.0 6.6 7.25 5.4 注：1mmhg=133.322pa 如反应机理设想为 acoh?acoh?c2h4?hc2h4oac

2、? o2?2o? hc2h4oac?o?c2h3oac?h2o? （控制步 骤）c2h3oac? ?h2o+? 试写出反应速率并检验上述部分数据能与之符合否。解：ch2cooc2h3?h2o （a）（b）（c）（e）（f） ?v v?f? kfpf?v ?d?ks1kakbpapb?e?kep?ev v?k2?k3pa ks2? k1pa （k2?k3pa） pa 1.34 10 3 1.51 1.80 1.93 2.08 2.93 pa作图，基本上为一直线。 上述数据与反应速度式基本符合。 5.3 r?s，其动力学方程式为某反应a?ra?kka（pa?prps/k）/（1?krpr） 试导出

3、平推流式的等温积分反应管中转化率xa与w/fao的关系式。设总压不变且pa0?p0?p（pr0?ps0?0）? 2?11 pa? pa0（1?xa）1?aya0xa （1?xa）（1?xa） pa0? 同理： pr?ps? xa1?xa p 将各p值代人题中给出的动力学方程式，并简化得：（1?ax）/（bx?cx?d） 式中： pk （ 1p kr?ka）/kka c? 2p kr）/kka d?ka）/kkax? 并设?ra是以单位床层体积为基准的，反应管中堆积密度为pb（不应存在密度项）。 wfa0?b xf0 x 22 1?ax dx?2 xf0 x1?ax 2 d1?2a 2a b a

4、x dx? c2a ax ?2 d 11? d ax b?d axf1?axf ln（1?axf）?bxf 在200下，苯在ni催化剂上加氢。已知催化剂微孔的平均孔径4.0mm，求总压分别为0.1mpa及3.5mpa下氢的扩散系数。由陈甘棠（81版）表5.3-4查得： h2:/k?59.7c6h6:412.3 2.827?10?5.349 10 m 设本系统可由苯与氢的二组分系统代表，则由（5.3-62）及（5.3-63）式，得：ab? （? a b）? 1/2 （2.827?5.349）?4.088 （?b） k（59.7?412.3）?157.0k 故： kt/?473/157.0?30.

5、1 由表5.3-3查得：0.9483 代入（5.3-61）式：dh c6h6 0.001858（473） 3/2 0.86022.01678.11 cm/s 2 pp（4.088）（0.9483） （ 1 当p=0.1mpa=1atm 时 dh c6h 6 0.8601 cm/s?0.860cm/s 当p=3.5mpa=35atm 时 dh h2?c6 0.86035 0.02457cm/s 至于努森扩散则由（5.3-65）式计算，它与总压是无关的。 dk?9700（0.4）（ 4732.016 ） 59431.5cm/s 由此可知，由于孔径较大，努森扩散的影响可以忽略。 解法2：由于孔径4m

6、m很大，因此直接用分子扩散的公式（参考朱炳晨的书） 2vgsg g 0.521.06?350? 4 psg 2.8?7 cm 孔径很小属努森扩散区：9700? 116.89?3? 500?2731201 6.89? cm/s d? 1/dk?1/dab 6.60?dk 0.155 de?dd? 0.52? 3 1.14?10cm/s 迷宫因子是催化剂中的一种加速或者减弱催化的酶的催化系数，这 个系数决定了催化的速度。 5.6兹有直径为0.2cm高0.2cm及直径为0.8cm高0.8cm的两种 催化剂粒子分别在等温的管中进行测试，填充体积为150cm3，床层空隙率0.40，所用气体流量均为3cm

7、3/s，粒子孔隙率均为0.35， 迷宫因子0.20，反应为一级不可逆，对直径为0.2cm催化剂，达到 的转化率为66%，而对直径为0.8cm的催化剂则为30%，如气体密 度不变，问：（1）这两种床层催化剂有效系数是多少？（2）气体 真实的扩散系数为多少？（1）设等比表面当量球半径rp1, rp2：表面积/体积 4?rp43 2r?r rp 2r ，故rp? rp1rp2 0.1 0.25 0.4 xaf0 ra ca0? dx kvca0（1?xaf） kv ln xaf 式中?ra，?p均以催化剂粒子体积为基准：pk2?ln 0.66 1.079，?0.3 0.357 【篇二：化学反应工程教

8、案11（化工13）-胡江良】t 【篇三：化学反应工程课程教学大纲】 txt制定人：王远强教学团队审核人：门勇开课学院审核人：饶品华 课程名称：化学反应工程chemical reaction engineering 课程 代码：040311 适用层次（本/专科）：本科 学时：48学分：3 讲课学时：48上机/实验等学时：0 考核方式： 考试先修课程：化工原理，化工热力学，物理化学适用专业：化学 工程与工艺、制药工程等教材：张濂、许志美、袁向前，化学反 应工程原理（第二版），华东理工大学出版社，2007 主要参考书： 1、陈甘棠等，化学反应工程（第三版），化学工业出版社，2011 2、朱炳辰等，化

9、学反应工程（第五版），化学工业出版社，2012 3、李绍芬等，反应工程（第二版），化学工业出版社，2008 4、ronald w. missen, charles a. mims, bradley a. saville. chemical reaction engineering and kinetics. jon wiley sons, inc. 1999 一、本课程在课程体系中的定位 “化学反应工程”是以无机化工、有机化工、煤化工和石油化工生产 过程中的化学加工过程为背景，按化学反应与动量、热量、质量传 递相互作用的共性归纳综合的宏观反应过程；是将化学反应原理与 反应设备相结合的一门学科；

10、本课程是该专业的主干专业基础课， 属于必修课，跟学生的学位挂钩。 二、教学目标 1培养学生用自然科学的原理考察、解释和处理工程实践问题； 2使学生掌握化学反应工程学科的理论体系、研究方法，了解学科 前沿； 3应用理论推演和实验研究工业反应过程的规律而建立数学 模拟结合工程实践的经验应用于工程设计和放大。 三、教学效果 通过本课程的学习，学生可具备： 1从全局的角度，思考问题、解决问题的意识； 2. 熟悉反应工程 基本内容的能力； 3熟练运用“三传一反”基本方程式，求解理想反应器模型的能力；4能注重研究内容，抓住研究思路，掌握共性规律的能力； 5. 运用工程分析方法，解决工程问题的能力。 四、教学内容与教学效果对照表 五、教学内容和基本要求 第一章绪论教学内容： 概述；化学反应的分类；工业化学反应器的分类