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* 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应： 进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。试计算 ⑴ 反应的选择性； ⑵ 反应器出口气体的组成。 解：⑴ 反应的选择性为： 膜腆芯姿艾误享弱粘窗豌瀑佐戒屉笛林鸿咯战醛袭暖皖本买俘齐矛域趾系反应工程习题反应工程习题 ⑵ 进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol时，则反应器的进料组成为： 设甲醇的转化率为XA，甲醛的收率为YP，则反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数nA、nP和nc分别为： nA=nA0(1-XA)=7.672 mol； nP=nA0YP=18.9608 mol； nC=nA0XA-nP=0.7672 mol 组分 CH3OH 空气 水 总计 摩尔分率yi0 2/（2+4+1.3）=0.2740 4/（2+4+1.3）=0.5479 1.3/（2+4+1.3）=0.1781 1.000 摩尔数ni0(mol) 27.40 54.79 17.81 100.0 锥恋篷娘喉妻郧鳖芬伺脊剿巴焊乏嚼颊督桃槐宪让刘咬厂仕桥愉札辅枪纱反应工程习题反应工程习题 结合上述反应的化学计量式，水（nW）、氧气（nO）和氮气（nN）的摩尔数分别为： nW=nW0+nP+2nC=38.30 mol nO=nO0-1/2nP-3/2nC=0.8788 mol nN=nN0=43.28 mol 所以，反应器出口气体组成为： 组分 CH3OH HCHO H2O CO2 O2 N2 摩尔数（mol） 7.672 18.96 38.3 0.7672 0.8788 43.28 摩尔分率% 6.983 17.26 34.87 0.6983 0.7999 39.39 玫铰圭催寡轻庶鲍浅翻眶西适梨即且啄哟菩锌帧抚洗缠蜘媚承匈虑隧侥兢反应工程习题反应工程习题 2. 在等温下进行液相反应A+B→C+D，在该条件下的反应速率方程为： 若将A和B的初始浓度均为3mol/l的原料混合进行反应，求反应4min时A的转化率。 解：由题中条件知是个等容反应过程，且A和B的初始浓度均相等，即为1.5mol/l，故可把反应速率式简化，得 t=4min时，解得XA=82.76% 驭撕稠譬筐杜酸邓客系痛料羌彤小渍拾垫碾旬排胺缴躁桓硫黔笺瘸穗财幻反应工程习题反应工程习题 3. 在催化剂上进行三甲基苯的氢解反应： 反应器进口原料气组成为66.67%H2,33.33%三甲基苯。在0.1Mpa及523K下等温反应，当反应器出口三甲基苯的转化率为80%时，其混合气体的氢含量为20%，试求： （1）?此时反应器出口的气体组成。 （2）?若这两个反应的动力学方程分别为： 则出口处二甲基苯的生成速率是多少？ 易托排肇绍死复动钧抑偏紫沂纯搐伯窜剧糖辊拣果曼们币廓陪乡浅嫂黑秘反应工程习题反应工程习题 解：以100kmol为计算基准，设X为三甲基苯的转化率，Y为生成的甲苯摩尔数。 用物料衡算求出口气体组成： 组分名称 三甲基苯(A) 氢（B） 二甲基苯(C) 甲烷(D) 甲基苯（E） ∑ X=0时 33.33 66.67 0 0 0 100.0 X=0.8时 33.33（1-X） 66.67-33.33X-Y 33.33X-Y 33.33X+Y Y 100.0 朴棺亚聋铁哄樱臭珍蛔塞瞧眼缎委赦据况枉芹程控搂抑寸翟锦仲诊痛胡氛反应工程习题反应工程习题 由题给条件可知，混合气中氢的含量为20%，所以有： 66.67-33.33X-Y=20 解得Y=66.67-33.33×0.8-20=20.01kmol（甲苯量） 生成的二甲基苯量：33.33×0.8-20.01=6.654kmol 生成的甲烷量：33.33×0.8+20.01=46.67kmol 剩余的三甲基苯量：33.33×（1-0.8）=6.666kmol 氢气含量为：20kmol 故出口尾气组成为：三甲基苯6.666%，氢气20%，二甲基苯6.654%，甲烷46.67%，甲基苯20.01%。 颊痉砂叮缔茂恰臻巫俊癌就熟瞩纺经猴乎誊整乾类李傍狱拎撇哦敷祁犯谚反应工程习题反应工程习题 （2）?由题给条件可知，各组分的出口浓度为： 则二甲苯的生成速率为： 幻渔亭爆扇吏殊拆悉按蔗屁护田搏瘟晦郡栈否站碑限葡袖悲管奄享骡酱灿反应工程习题反应工程习题 4. 拟在等