笔试：反应工程（65分）（共5题） 第一题（12分）（2问）：求连串反应第一步反应产物的最大收率和相应反应物的转化率。第二章的内容 第二题（16分）（2问）：已知停留时间分布，用适当模型求转化率，我选的是多釜串联，先求的模型系数N。第五章的内容 第三题（16分）（2问）：求绝热反应器的出口温度和催化剂的用量，涉及内扩散有效因子的公式，加上活塞流反应器模型公式，此题只要求列计算式，没有数据计算。第六，七章的内容 第四题（16分）（2问）：求平行反应中目标反应产物的最大选择性，涉及求微商的问题，第二章的内容 第五题（5分）（此题要求用英语作答）：根据反应机理推导反应速率方程，很简单，和书上的例题是一个难度 面试（分为综合面试（120分）和英语面试（15分）） 综合面试（120分）（今年抽题题目变难了）（两个信封各抽一道题，一个综合知识，一个实验（物化，化原，反应工程），我觉得大部分是实验吧）（在一个教室里，6个老师） 1.先简单的自我介绍（说下学校，专业，家乡，加上你觉得你有的优势，比如高分的同学可以说下自己初试的分数） 2.抽题（今年只能换一次，换题了不能因为不会又换回来，换题要谨慎，我换了嘿嘿） 我抽到的是 A.叙述吸收塔实验的内容 B.测湿度，只有温度计，没有湿度计，怎么办（当时大脑短路，没想到，复试完了之后，我觉得是测干球温度和湿球温度，用湿焓图即可） C.我换到的题目是:叙述用脉冲法测停留时间分布的思路 3.回答完了之后，老师追问了几个问题：停留时间测定还有哪些方法，其中怎样测示踪剂的浓度(大概都是和你抽到的题目有关) 4.最后老师问了我毕设，就这样 英语面试（15分）（3个老师）
1 绪论 1.1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 （1）（1）反应的选择性； （2）（2）反应器出口气体的组成。 解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： （2）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X A，甲醛的收率为Y P，根据（1.3）和（1.5）式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A、n P和n c分别为： n A=n A0(1-X A)=7.672 mol n P=n A0Y P=18.96 mol n C=n A0(X A-Y P)=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（n W）、氧气（n O）和氮气（n N）的摩尔数分别为： n W=n W0+n P+2n C=38.30 mol n O=n O0-1/2n P-3/2n C=0.8788 mol n N=n N0=43.28 mol 所以，反应器出口气体组成为：
1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下： 由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图 原料气 Bkg/h 粗甲醇 Akmol/h 100kmol 放空气体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下：（mol ） 组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49
2012年天津大学化工学院考研复试《反应工程》试题 我参加了此次考试，感到录取无望，便在考场把题目抄在了准考证的背面偷偷带出来，打算二战时参考用。造化弄人，我调剂了，不打算再考，现在拿出来与大家分享。 复试总共200分，其中笔试65分，英语口试15分，综合面试120分。这套试题便是笔试试题，共65分。 一、等温下在活塞流反应器（PFR）中进行液相反应A P Q，其中P为目的产物。各反应均为一级反应，反应温度下反应速率常数分别为：k1=0.3h-1,，k2=0.2h-1，进料为纯A，其流量为Q0=10.0m3/h。计算P的最大收率及此时反应器的体积。（12分） 二、等温条件下，在某反应器中进行液相反应2A B γB=k1cA，A C+D γC=k2cA。B 为目的产物，反应速率常数k1=0.1h-1，k2=0.3h-1。进料为纯A，其浓度为2 Kmol/m3，处理量为10 m3/h，计算A的转化率和B的收率。已知有实验测得该反应器的停留时间分布为：。（16分） 三、常压下某绝热固定床反应器内进行气固相催化反应A P，该反应一级不可逆，基于床层体积的本证反应速率常数kV=681.3 exp（-5526/T）s-1。反应为放热反应，反应热为-50KJ/mol，反应混合物平均比热容为500J/(mol )。原料为纯A，要求A的最终转化率为90%。（1）若进料温度为300℃，试计算反应器的出口温度；（2）已知原料处理量为Q0，催化剂直径为dP，床层空隙率为ε,反应产物在催化剂孔道内有效扩散系数为De。忽略外扩散，试计算催化剂用量。不用计算出具体数值，写出计算思路及用到的主要公式。（16分）四、等温下进行如下液相反应A P γP=k1cA，A R γR=k2，A Q γQ=k3cA2，反应速率方程中浓度单位为Kmol/m3,k1=4.0h-1，k2=1.0Kmol/(m3 h)，k3=1.0m3/(Kmol h)。原料为纯A，初始浓度为2Kmol/m3。（1）全回流，P为目的产物，P选择性最大为多少，此时A转化率多少？（2）若Q为目的产物，何种反应器好？（16分） 五、（一道关于吸附平衡的题目，要求用英文作答，很简单，5分）
1 绪 论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应： 3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+ 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 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11% X 0.720==== （2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比）， A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为： n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为： n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol 1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下： 23CO 2H CH OH +? 23222CO 4H (CH )O H O +?+ 242CO 3H CH H O +?+
24924CO 8H C H OH 3H O +?+ 222CO H O CO H +?+ 由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩 Bkg/h 粗甲醇100kmol 放空气体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下：（mol ） 组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29 粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3)2O 3.55%,C 3H 9OH 1.10%,H 2O 6.20%,均为重量百分率。在操作压力及温度下，其余组分均为不凝组分，但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中，对1kg 粗甲醇而言，其溶解量为CO 2 9.82g,CO 9.38g,H 2 1.76g,CH 4 2.14g,N 25.38g 。若循环气与原料气之比为7.2（摩尔比），试计算： （1） （1） 一氧化碳的单程转换率和全程转化率； （2） （2） 甲醇的单程收率和全程收率。 解：（1）设新鲜原料气进料流量为100kmol/h ，则根据已知条件，计算进料原料其中x i =y i i i i m i i
天津大学一般学术期刊目录（按刊物名称拼音顺序排列） 序号刊物名称 1ACTA MATHEMATICA SCI 2ACTA MATHEMATICA SINICA 3ACTA MECHANICA SINICA 4ACTA METALLURGICA SINICA 5APPROX THEORY AND ITS APPL 6ASTROPHYSICS REPORTS 7CHIN J CHEM ENGI 8CHIN J OF OCEA AND LIMN 9CHIN J OF POLYMER SCIENCE 10CHIN PHYS 11CHIN PHYS LETT 12CHINA OCEAN ENGINEERING 13CHINESE ANNAULS OF MATHEMATICS 14CHINESE CHEMICAL LETTERS 15CHINESE MEDICAL SCIENCES JOURNAL 16COMMUN THEOR PHYS 17J COMPUT SCI&TECH 18J HYDRODYNAMECS B 19J MATER SCI&TECH 20J OF ENVIRONMENTAL SCIENCES 21J PARTIAL DIFF EQS 22JOURNAL OF RARE EARTHS 23PEDOSPHERE 24TRANS NONFERROUS MET SOC CHINA 25WORLD JOURNAL OF GASTROENTEROLOG 26癌症 27安徽大学学报 28安徽大学学报（哲社版） 29安徽农业大学学报 30安徽农业科学 31安徽师范大学学报 32安徽医科大学学报 33安徽中医学院学报 34氨基酸和生物资源 35白求恩医科大学学报 36百年潮 37半导体光电 38半导体技术 39半导体学报 序号刊物名称 40保险研究 41爆破 42爆破器材 43爆炸与冲击 44北方交通大学学报 45北京大学学报 46北京大学学报（哲社版） 47北京电影学院学报 48北京服装学院学报 49北京工业大学学报 50北京航空航天大学学报 51北京化工大学学报 52北京科技大学学报 53北京理工大学学报 54北京林业大学学报 55北京农学院学报 56北京社会科学 57北京生物医学工程 58北京师范大学学报 59北京师范大学学报（人文社科版）60北京体育大学学报 61北京医科大学学报 62北京医学 63北京邮电大学学报 64北京中医药大学学报 65比较法研究 66比较教育研究 67编辑学报 68编辑学刊 69变压器 70冰川冻土 71兵工学报 72兵器材料科学与工程 73病毒学报 74波谱学杂志 75玻璃钢／复合材料 76玻璃与搪瓷 77材料保护 78材料导报
1.简述均相反应及其动力学的研究内容？ 答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。 2.简述链锁反应所具有的基本特征？ 答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止； 2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基； 3）游离原子和游离基均具有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。 3.简述理想反应器的种类？ 答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。 4.简述分批式操作的完全混合反应器？ 答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。 5.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？ 答：空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。 6.对于可逆放热反应如何选择操作温度？ 答：1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度； 2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。 7.对于反应，21A R C k r =，1E ；A S C k r 2=，2E ，当1E ＞2E 时如何选择操作温度可以提高产物的收率？ 答：对于平行反应A RT E E A RT E RT E S R R C e k k C e k e k r r S 12212010/20/10---===，所以，当1E ＞2E 时应尽可能提高反应温度， 方可提高R 的选择性，提高R 的收率。 8.停留时间分布密度函数E （t ）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t 到t+dt 之间的流体的质点所占的分率为E （t ）dt （②分）。 ?∞=0 0.1)(dt t E 。 9.停留时间分布函数F （t ）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体 ，在出口流体中停留时间小于t 的物料所占的分率为F （t ）。 ?=t dt t E t F 0)()(。 10.简述描述停留时间分布函数的特征值？ 答：用两个最重要的特征值来描述——平均停留时间t 和方差2t σ。 1） t 定义式为：?∞ =0)(dt t tE t ，平均停留时间t 是E （t ）曲线的分布中心，是E （t ）曲线对于坐标原点的一 次矩，又称E （t ）的数学期望。 2） 2 t σ是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩?∞ -=02 22)(t dt t E t t σ。 11.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 答：通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。
李绍芬版反应工程答 案
1 绪 论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应： 3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+ 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 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11% X 0.720==== （2）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 设甲醇的转化率为X A P ）式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为： n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为： n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol
1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下： 23CO 2H CH OH +? 23222CO 4H (CH )O H O +?+ 242CO 3H CH H O +?+ 24924CO 8H C H OH 3H O +?+ 222CO H O CO H +?+ 由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图 100kmol 放空气体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下：（mol ） 组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82
课程名称：工程数学基础 课程编号：S131A035 学院名称： 教学班 学号： 姓名： 一. 判断 （10分） 1．设X 是数域K 上的线性空间,12,M M 是X 的子空间, 则12?M M 是X 的 线性子空间. （ ） 2．设A C A n n ,?∈相似于对角阵的充分必要条件是其特征多项式无重零点 . （ ） 3．设是],[b a 上以b x x x a n ≤<<<≤ 10为节点的Lagrange 插值基函数，则 ()1==∑n k k l x . （ ） 4. 解线性方程组Ax b =，若A 是正定矩阵，则G-S 迭代格式收敛。( ) 5. 设(, )x X ∈，当0x ≠时，必有0x >. ( ) 6. 差商与所含节点的排列顺序无关. （ ） 7．对任意,n n A ?∈ A e 可逆.（ ） 8. 若Jacobi 迭代格式收敛，则Seidel 迭代格式收敛.（ ） 9. 设(,)∈x,y X ，则00,x,y x =?=或0y =.（ ） 10.设3 3?∈C A 的Jordan 标准形?? ?? ??????=2212J ，则A 的最小多项式为 2(2)λ-. （ ） 二. 填空(10分) 1. 设 201361A ?? ??=?? ??-?? , 则A 的Jordan 标准型为 . 2. 具有1n +个不同求积节点的插值型求积公式，至少具有 次代 数精度 3．设200010011A -?? ??=?? ???? ，则=∞)(A Cond . 4. Cotes 求积系数() n k C 满足()0 n n k k C ==∑ 。 5. 2 ()2-1f x x =，则0123 [2,2,2,2]f = 。
化学反应工程作业答案
3-2 在等温间歇反应器中进行皂化反应325325CH COOC H NaOH CH CHCOONa C H OH +→+ 该反应对乙酸乙酯和氢氧化钠均为一致，反应开始时乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol/L ，反应速率常数为5.6L/（min ·mol ），要求最终转化率为0.95，试求当反应器体积为31m 、32m 时，所需的反应时间是多少？ 解： A B C D +=+ A A B r k C C =?? 设A 的转化率为A x ，B 的转化率为B x 000A A A A A A n n n x n n --?= = 000 B B B B B B n n n x n n --?== ∵ 00A B n n = ， A B n n ?=? ， ∴ A B C C = t=0 Af x A A a dx C r ? =020 Af x A A A dx C k C ?? =01(1)A Af kC x --0 1A k C =169.6 min t 与反应体积无关。 ∴31m 、所需反应时间均为169.6min 3-3 在平推流反应器中进行等温一级反应，出口转化率为0.9，现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行，且操作条件不变，问出口转化率是多少？ 解：对于平推流反应器： 1ln 1Af k x τ=- 0 B v v τ= 对于全混流反应器： '' 1Af Af x k x τ= - 0 R v v τ= ∴ 1ln 1Af x -=' 1Af Af x x -=2.3 ∴ ' Af x =0.697
3-6 已知某均相反应，反应速率2 ,17.4A A r kC k ml ==/（mol ﹒min ），物料密度恒定为0.75g/ml ， 加料流量为7.14L/min ，0A C =7.14mol/L ，反应在等温下进行，试计算下列方案的转化率各为多少？ (1) 串联两个体积0.253m 的全混流反应器。 （2）一个0.253m 的全混流反应器，后接一个0.253m 的平推流反应器。 （3）一个0.253m 的平推流反应器，后接一个0.253m 的全混流反应器。 （4）两个0.253m 的平推流反应器串联。 解： （1） 0R v v τ== 3 0.251027.14 ?=35mm ， 设转化率为12,f f x x 12011 (1)f A f x k C x τ=-?121(1)f f x x -=4.35 ?1f x =0.622 ∴ 101(1)A A f C C x =-=7.14×（1-0.622）=2.7mol/L 2222 1221 (1)(1)f f A f f x x k C x x τ= ?--=1.64 ∴ 20.467f x = 12(1)Af A f C C x =-=1.44 ∴ 0(1)0.80Af A Af Af C C x x =-?= （2） 00.251000 7.14 R V V τ?= ==35min 12011 (1)f A f x k C x τ=-?121(1)f f x x -=4.35 ?1f x =0.622 ∴ 101(1)A A f C C x =-=7.14×（1-0.622）=2.7mol/L 221221 1.64(1)(1)f f A f f x x k C x x τ=?=-- ∴ 20.62 f x = 12(1)Af A f C C x =-=2.7×（1-0.62）=1.026
第四章 掌握重点：方阵范数及谱值的元素 1），||A||F =() 1/2 2ij a ∑∑即矩阵中每个元素取模或者绝对值，然后相加，之后再开根号； 2），||A||1= 1 1max n ij i j n a -≤≤∑ 即矩阵中每列的元素取模，然后找最大的 3），||A||∞= 即矩阵中每行的元素取模，然后找最大的 4），||A||2 5），ρ(A)=max{|λi |} 即如果求该式结果，需要计算特征值 1,矩阵A=11021120i i -?? ??-?????? 则 ||A||F =||A||1=5 ||A||∞=3 ||A||1来说，分别计算各列元素模的和，找最大的：01 i =2，122 =5(max),110 i -大们别说复数的取模不会啊 ！！ ||A||∞来说，分别计算各行元素模的和，找对最大的：11i -=3； 02 1i - 120=3 (max) ||A||F 所有元素都取模平方， =
2,矩阵A=1212????-?? 则ρ ||A||2 解析：E A λ-=121 4λλ--??? ?+??=λ2+2λ-4=0；分解因式得λ 又因为取得数值要取模，所以答案中为正。 第五章 掌握重点：p102,例5.1 1，A(t)=201t t ??? ???则求导10()02dA t t dt ?? =???? P105 例5.2, 2，f(x)=21332 1233sinx x x x e x x ??+??+?? 求' ()f x 解：思路：按照分别对x 1,x 2,x 3求导，在求导过程中，要把其他元素看成常数处理，生成一个矩阵形式. '()f x =2 23 2 2 1 23 233032sinx cosx x x x e e x x x ?? +???? 3,设f(x)=212121x x x x x x e ?? ?+ ? ??? 求' ()f x 解：' ()f x =222 1111x x x x e x e ?? ??? ????? 4，关于求,,cosA,cosAt A At e e ,方法1，利用J 标准型；2，采用最小多项式 例5.9 A=010001254????????-?? 求At e
检测方法及方法确认作业指导书 天津大学：《反应工程》（第二版） 习题答案 1 绪论 1.1 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（X）达72%，甲醛的收率（Y）为69.2%。试计算：（1 ）反应的选择性（S）；（2）反应器出口气体的组成（摩尔分率%）。 解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： （2）进入反应器的原料气中，甲醇︰空气︰水蒸气=2︰4︰1.3（摩尔比）， 设甲醇的转化率为X A ，甲醛的收率为Y P ，根据（1.3）和（1.5）式可得反 应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为： n A=n A0(1-X A)=7.672 mol，n P=n A0Y P=18.96 mol，n C=n A0(X A-Y P)=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别 为： n W=n W0+n P+2n C=38.30 mol n O=n O0-1/2n P-3/2n C=0.8788 mol n N=n N0=43.28 mol 组分摩尔数（mol）摩尔分率% CH 3 OH 7.672 6.983 HCHO 18.96 17.26 H 2 O 38.3 34.87 CO 2 0.7672 0.6983 O 2 0.8788 0.7999 N 2 43.28 39.39 组分摩尔分率y i0 摩尔数n i0 (mol) CH 3 OH 2/（2+4+1.3）=0.2740 27.40 空气4/（2+4+1.3）=0.5479 54.79 水 1.3/（2+4+1.3）=0.1781 17.81 总计 1.000 100.0
天津大学反应工程复试资料最全 2014年3月27日星期四 各位学弟学妹你们好，我知道当你们在耐心看这文章的时候肯定是希望找到天津大学研究生考试复试反应工程的相关资料。作为过来人，我这次就把我搜寻好久的也是最全面的资料上传，节省学弟学妹们搜索的时间！！ 需要注明的是：敢说是最全的资料，确实有点夸大，但是我的资料绝对足够你们应付复试的笔试环节了！我的资料来源于百度、论坛以及从天大过来人中购买的！ 注意：对于报考化学工程专业的学生，可以百度查询“天津大学化工考研面试环节题库”（不是百分百的准，但是面试之前最好要背下来！！！） 第一份资料： 2013天大化学工程复试科目反应工程试题完整回忆 （8分）一、某气固相催化反应A+B→R的反应步骤如下：A+σ==Aσ；Aσ+B→R +σ。其中第二步为速率控制步骤，试推导该反应的动力学方程。 （8分）二、已知反应：A→P r P=k1c A；A→Q r Q=k2c A2。若P为目的产物，
采取哪种反应器为好？操作方式如何？说明你的理由。 （16分）三、某闭式反应器的停留时间分布密度函数如下：E(t) = 0 t<2.46 h = e2.46-t t≥2.46 h 拟在该反应器中进行如下一级连串不可逆反应：A→P→Q。反应速率常数分别为k1= 0.4h-1，k2=0.1h-1。A的初始浓度为1kmol/m3。 反应器的平均停留时间以及无因次方差σ θ2； （1）计算出口转化率； （2）估算P的收率。[个人想法：因返混较小，可用PFR估算之] （15分）四、某气固催化反应固定床于常压恒温条件下进行如下一级不可逆反应：A→P。已知：反应温度T=773.15K，速率常数kw=0.5 m3/(kg·h)，催化剂颗粒密度1200 kg/m3，颗粒直径为0.6 cm，A的摩尔质量为60 g/mol，有效扩散系数De=3.5×10-3 cm2/s。 (1) 求内扩散有效因子η； (2) 如果生产要求P的产量为20吨/天，A的转化率达90%，试计算催化剂的用量。 （18分）五、某间歇釜在绝热条件下进行如下液相反应：A+B→P r P=k10exp（-E1/RT）c A；A→Q r Q=k20exp（-E2/RT）c A2。各反应的反应热均为-40 kJ/mol，反应液的平均比热为1600 kJ/（m3·K）。已知反应的初始温度为80℃,反应物的初始浓度c A0=c B0=2 kmol/m3，c P0=c Q0=0。
1绪论 1.1解：（1）由（1.7 ）式得反应的选择性为： S = Y = 0.621 = 0.9611 二96?11% X 0.720 （2）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X A,甲醛的收率为Y P,根据（1.3 ）和（1.5 ）式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数皿、n p和n c分别为：n=n AO（1-X A）=7.672 mol n p=n AO Y P=18.96 mol n c=n AO（X A-Y P）=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（nv）氧气（n。）和氮气（n N）的摩尔数分别为： nw=n w+n p+2n c=38.30 mol n o=no//2n p-3/2n C=0.8788 mol n N=n N O=43.28 mol 所以，反应器出口气体组成为：
1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其 主副反应如下： CO 2H 2 二 CH 3OH 2C0 4H 2 (CH 3)2O H 2O CO 3H 2 CH 4 H 2O 4CO 8H 2 C 4H 9OH 3H 2O CO H 2O CO 2 H 2 由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇， 为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷 却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部 分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。 下图是 生产流程示意图 ___________ 冷凝分离 Bkg/h 粗甲醇 lOOkmol 放空气体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下：(mol) 组分原料气冷凝分离后的气体 原料气 Akmol/
李绍芬《反应工程》课后习题答案
1 绪 论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应： 3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+ 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 （1） （1） 反应的选择性； （2） （2） 反应器出口气体的组成。 解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11% X 0.720==== （2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），组分 摩尔分率y i0 摩尔数n i0(mol) CH 3OH 2/（2+4+1.3）=0.2740 27.40 空气 4/（2+4+1.3）=0.5479 54.79 水 1.3/（2+4+1.3）=0.1781 17.81 总计 1.000 100.0 A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为： n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为： n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol 组分 摩尔数（mol ） 摩尔分率% CH 3OH 7.672 6.983 HCHO 18.96 17.26 H 2O 38.3 34.87 CO 2 0.7672 0.6983 O 2 0.8788 0.7999 N 2 43.28 39.39 1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下： 23CO 2H CH OH +? 23222CO 4H (CH )O H O +?+ 242CO 3H CH H O +?+
动力工程(专业)培养方案(校级通过) 学科代码：085206 校内编号：2320180 一级学科：工程硕士培养单位：机械工程学院 一、学科简介与研究方向 动力工程及工程热物理学科作为天津大学首批四个“卓越工程师”试点专业之一，培养在能源与动力工程领域内具有坚实的理论基础和知识及解决实际问题能力的宽基础、高素质、具有创新精神和实践能力的高级专门人才。 学科拥有全国唯一的内燃机国家级重点实验室－“内燃机燃烧学国家重点实验室“以及我国目前唯一中立的内燃机研究所－“天津大学内燃机研究所”。牵头我国21家内燃机以及汽车企业和高校组成的“节能环保内燃机产业技术创新战略联盟”，牵头我国内燃机领域连续4个国家“973”项目，在我国发动机新技术领域发挥“不可替代”和“开拓和牵引”作用，是我国内燃机领域重要的基础理论创新、国内外学术交流和高端人才培养基地，是国内外高校中规模最大、研究方向最全、产学研结合最紧密的内燃机科研机构。 同时，学科拥有“中低温热能高效利用教育部重点实验室”和全国唯一的地热研究培训中心。联合20家企业和大学，牵头组建我国“地热能高效利用产业技术创新战略联盟”。形成了以地热、太阳能、余热能高效利用为特色的发展格局，太阳能辐射板技术在全国50多万平米的建筑中得到应用。 学生毕业后能在热能利用、动力机械和动力工程及其相关领域的制造工厂、研究机构、管理部门等从事设计、制造、运行、管理、研究和开发等方面的高级工程技术工作。 二、培养目标 培养德智体全面发展,掌握马克思列宁主义,毛泽东思想和邓小平理论的基本原理,掌握所从事动力机械及工程领域的基础理论、先进技术方法和手段，在动力工程领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施，工程研究、工程开发、工程管理等能力，并掌握一门外语的高级技术人才。 三、培养方式及学习年限 全日制工程硕士研究生采取课程学习与专业实践相结合的培养方式，其中实践教学时间原则上不少于1年，可采用集中实践与分段实践相结合的方式。 基本学习年限为2.5年。 四、课程设置与学分要求 课程由核心课、选修课和必修环节组成，总学分不少于33学分。必修环节包括学术报告（不少于4次）和实践教学课程，不少于7学分。选修课包括哲学社会科学类课程、专业领域课程以及跨学科课程，不少于9学分.
天津大学文件 津大校发字[2003]7号 签发人：单平 天津大学关于重新界定“重要学术期刊论文”和“一般学术期刊论文”的通知 各学院及有关单位： 为了进一步加强我校学科建设和教师队伍建设，提高人才培养质量，促进我校科研上水平，更好地适应学位与研究生教育发展的新形势，经校学位评定委员会第五十八次会议审核，校领导批准，现对我校“重要学术期刊论文”和“一般学术期刊论文”进行重新界定。 一、天津大学重要学术期刊论文和一般学术期刊论文的重新界定： （一）重要学术期刊论文：在我校规定的“天津大学重要学术期刊目录”中的刊物上发表的论文以及被《SCIE》（科学引文索引）、《EI》（工程索引）收录的论文。 （二）一般学术期刊论文：在中国科学技术信息研究所当年编制的《中国科技论文统计源期刊》和《CSSCI》（中文社会科学引文索引）中的刊物上发表的论文以及被《ISTP》（国际科学技术会议索引）收录的论文。 二、自本通知发布之日起，我校教师、科技人员的职称评定、岗位聘任和考核，博士生指导教师和硕士生指导教师的资格审定以及各类学位申请者需要发表论文的规定中有关“重要学术期刊论文”和“一般学术期刊论文”的界定，均统一按本通知的规定执行。 附件：《天津大学重要学术期刊目录》 天津大学 二○○三年一月二十二日 附注：联系人姜忠义联系电话27404066 主题词：界定期刊论文通知 （共印5份）天津大学校长办公室印制2003年1月22日印发
自然科学类刊物
298科学通报中国科学院 299科学学研究中国科学学与科技政策研究会 300空间科学学报中国空间科学学会 301空气动力学学报中国空气动力学研究会 302控制理论与应用华南理工大学、中国科学院系统科学研究所303控制与决策东北大学 304矿物学报中国矿物岩石地球化学学会等 305昆虫学报中国昆虫学会 306力学进展中国科学院力学研究所 307力学学报中国力学学会 308粮油加工与食品机械 中国农业机械化科学研究院 （原名农牧与食品机械） 309林产工业国家林业局林产工业规划设计院、中国林产工 业协会 310林业科学中国林学会 311林业科学研究中国林业科学院 312临床儿科杂志上海市第二医院大学附属新华儿童医院 313流体工程中国机械工程学会流体工程分会等 314煤炭学报中国煤炭学会 315煤田地质与勘探煤炭科学研究总院西安分院 316棉花学报中国棉花学会、中国农业科学院棉花研究所317模式识别与人工智能中国自动化学会国家智能计算机研究开发中心318膜科学与技术中国蓝星（集团）总公司 319磨擦学学报中国科学院兰州化学物理研究所 320内燃机学报天津大学、中国内燃机学会 321南京林业大学学报南京林业大学 322南京农业大学学报南京农业大学 323农村电气化中国电机工程学会 324农药沈阳化工研究院 325农业工程学报中国农业工程学会
一.判断（10分） 1.设是K上的线性空间,算子则是 的子空间. （） 2.线性无关.（） 3.对L e g e n d r e 多项式,有 . （） 4.,则可对角化.（） 5.设是H e r mi t e插值余项，则节点为的 二重零点. （）6.C o t e s 系数只与求积节点的个数有关而与被积函数和积分区 间无关. （）7.设是上的任意方阵范数，则 . （） 8.,则.（） 9.若为G a u s s型求积公式,则.（） 10.若正规矩阵,其特征值均为实数,则为酉矩阵.（） 二、填空（10分） 1.已知，则. 2.,则. 3.设是S e i d e l迭代矩阵，则的所有特征值中绝对值最小的为. 4.若为插值型求积公式,，是n次L a g r a n g e插值基函数，令则. 5.设酉矩阵,且则的不变因子 . 三.(8分)设，求的有理标准形. 题号12345678910平时成绩成绩得分
四.(8分)求解初值问题 五.(8分)已知线性方程组为 (1)写出S e i d e l迭代格式，(2)判断迭代格式收敛性. 六.（8分）由下列插值条件 1.631.731.95 2.282.53 14.09416.84418.47520.96323.135 用三次N e w t o n插值多项式计算的近似值(结果保留至小数点后第3位)
七.（10分）用算法求积分的近似值，并将计算结果 列于下表（计算结果保留至小数点后第5位）0 1 2 3 4 八.(10分)用L e g e n d r e 多项式求函数 在上的三次最佳平方逼近，并求(结果保留到小数点后第5位，取 )
6.1、在半径为R 的球形催化剂上，等温进行气相反应?A B 。试以产物B 的浓度C B 为纵座标，径向距离r 为横座标，针对下列三种情况分别绘出产物B 的浓度分布示意图。 （1） 化学动力学控制 （2） 外扩散控制 （3） 内、外扩散的影响均不能忽略 图中要示出C BG ，C BS 及C Be 的相对位置，它们分别为气相主体、催化剂外表面、催化剂颗粒中心处B 的浓度，C Be 是B 的平衡浓度。如以产物A 的浓度CA 为纵座标,情况又是如何? 解(1)以产物B 的浓度为纵座标 (2)以产物A 的浓度为纵座标 6.3 某催化剂,其真密度为3.60g/cm3,颗粒密度为1.65g/cm3,比表面积为100m2/g.试求该催化剂的孔容,孔隙率和平均孔半径. 解: =-=<>=<>====3(1),0.5422/,65.6/0.542/1.650.328/p t p p a p r p a g p p r S r A V cm g ρρεεερερ由得由得由催化剂 6.13 在150℃,用半径100μm 的镍催化剂进行气相苯加氢反应,由于原料中氢大量过剩,可将该反应按一级(对苯)反应处理,在内,外扩散影响已消除的情况下,
测得反应速率常数k p =5min -1, 苯在催化剂颗粒中有效扩散系数为0.2cm 2/s,试问: (1) 在0.1Mpa 下,要使η=0.8,催化剂颗粒的最大直径是多少? (2) 改在2.02Mpa 下操作,并假定苯的有效扩散系数与压力成反比,重复上问 的计算. (3) 改为液相苯加氢反应,液态苯在催化剂颗粒中的有效扩散系数10-6 cm 2/s. 而反应速率常数保持不变,要使η=0.8,求催化剂颗粒的最大直径. 解 : ()= =?? - ? ???(1)0.107611tanh 33p d φηφφφ1由(6.60)式= 用试差法从上二式可解得当η=0.8时,需d p <6.36cm (2)2.02Mpa 时,De ≈0.2×0.101/2.02=0.01 cm 2/s,与此相对应 : = =0.418p d φ 同上法可求得当η=0.8时,需d p <1.42cm (3)液相反应时,De=1×10-6cm 2/s,与此相应的φ为21.51dp,同上法可求得当η=0.8时,需d p <0.0142cm. 6.14 一级不可逆反应 A B,在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为400℃等温,测得反应物浓度为0.05kmol/m 3时的反应速率为 2.5 kmol/m 3床层﹒min ,该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为k v =50s -1 ,床层孔隙率为0.3,A 的有效扩散系数为0.03cm 2/s,假定外扩散阻力可不计,试求: (1) 反应条件下催化剂的内扩散有效因子 (2) 反应器中所装催化剂颗粒的半径 ()===== --= =-==?? ?31 71.43/18.13500.05/p v B B B v v v p B p A v AS V k V V V k k k l s V V V d R k C kmol s m εεφηηp p 解:k k 床层 实验测得(-R A )=0.0417 kmol/s ﹒m 3床层, 解上二式得η=0.0167,可见内扩散影响严重. 由η=1/φ=1/8.13dp=0.0167,可解出dp=7.38cm,即反应器所装催化剂的颗粒半径为3.69cm. 6.15 在0.10Mpa,530℃进行丁烷脱氢反应,采用直径5mm 的球形铬铝催化剂,此催化剂的物理性质为:比表面积120m 2/g,孔容0.35cm 3/g,颗粒密度1.2g/cm 3,曲节因子 3.4.在上述反应条件下该反应可按一级不可逆反应处理,本征反应速率常数为0.94cm 3/gs,外扩散阻力可忽略,试求内扩散有效因子.