化学反应工程考试试卷及答案.docVIP

一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δA= δΒ= 。 （2）反应速率常数有时可以表为,前提是 。 （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 　　　　　　　　　　　　　　　__________。 （4） 　　反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 （5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为4.0克／cm3 则其孔容积Vg = 　,孔隙率θ = 假密度ρ = 。 （6）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差，如果采用扩散模型，则Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 （8） 复合反应　　，进料CA0＝1mol/L,　反应进行至，时, 瞬时选择性sL = 　　　　。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由于内扩散的影响，选择性会　　　　。　 （9）　　　　 ,　　　， 　　　。 （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ 　　 1，Φ 值较　　；　　 内扩散强烈影响时ζ 　　 1，Φ值较　　。　　　　　 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的　　　　　　　反应器。固定床按气体流动方向，可以分为　　　　 和 　　　　反应器。 （12）某一级不可逆的气液反应过程，已知kL=10－4m/s,　DL=1.5×10＝9 则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在　　　　，工业上可选用　　　　　反应器或　　　　反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主要在　　　　　　，工业上可选用　　　　　或　　　　　　反应器。 （13）对于平行反应A＋B　，L为主产物，则适 宜的操作条件对和的要求是 。　　 返混是指　　　　　　　　　　　　　　　 （15）测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有　　　　法和　　　　法。 　简答题（20分） 简述活塞流模型和全混流模型的基本特征。 根据缩芯模型，描述和反应的宏观步骤。 对于快速的一级不可逆的气液反应，写出其宏观反应速率的表达式（指明　　　　　　　式中各参数的含义）。 对于一级不可逆的气固相催化反应，写出其宏观反应速率的表达式（指明式中各参数的含义）。 计算题（每题10分，共40分。） 乙烯氧化生成环氧乙烷为银催化剂上的气固相催化反应，进入反应器的气体组成（摩尔比）：C2H4： 15%,　O2 ：7%,CO2 ：10%,其余为Ar 、N2；出反应器气体中现已知：C2H4 ：13.1%,O2 ：4.8%。试计算乙烯的转化率、环氧乙烷的选择性及收率。（） 丁烯制丁二烯　，已知反应的步骤为 请分别导出（A）（B）（C）为控制步骤的均匀吸附动力学方程。 在活塞流反应器中进行等温、体积不变的一级不可逆反应，则出口转化率可达0.96，现保持反应条件不变，但将反应改在： （a）相同体积的全混流反应器中， （b）等体积串联的两个全混流反应器（总体积与活塞流反应器相等）中。 （c）相同体积的间歇反应器，反应时间与辅助时间之比为5：1 试分别计算所能达到的转化率。 （4）某全混流反应器体积为100L，物料流率为10 L/s （a）试分别求出在反应器中逗留时间为9~11s、小于10s、大于10s的物料在总进料中所占的比例。 （b）用脉冲法注入示踪剂，其出口浓度用C(t)表示，假设C(0)为已知，试写出C(t)这个函数的表达式。并指出的值。 一、填空（40分） （1）－2，－2/3 （2） 等容 。 （3）单位时间内，流过多少个反应器体积的物料（其它正确表达方式也可 ） ， 物料流过反应器所需要的时间（其它正确表达方式也可 ）______。 （4） 可逆放热反应 不同转化率下的最佳温度所形成的曲线 （5）Vg = 0.169 cm3/g ,θ = 0.403 ρ = 2.39g/cm3 （6）Pe=_9.17__, m=_4.59____ （7）分子扩散，努森Knudsen扩散、表面扩散、构型扩散 （8） sL = 　2/3　。会　增高　。　 （9）　F(t) ,1， 0。 （10）外扩散和化学动力学控制时ζ → 1，Φ 值较　小　；　　 内扩散强烈影响时ζ 1