化学反应工程第5章
- 格式:ppt
- 大小:2.20 MB
- 文档页数:146
《化学反应工程原理》复习思考题第一章绪论1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。
2、几个常用指标的定义及计算:转化率、选择性、收率。
第二章化学反应动力学1、化学反应速率的工程表示,气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。
2、反应速率常数的单位及其换算。
3、复杂反应的反应速率表达式(可逆、平行、连串、自催化)。
4、气固相催化反应的步骤及基本特征。
5、物理吸附与化学吸附的特点。
6、理想吸附等温方程的导出及应用(单组分吸附、解离吸附、混合吸附)。
7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。
8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。
9、由已知的动力学方程推测反应机理。
第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征1、反应器设计的基本方程式。
2、理想间歇反应器的特点。
3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。
4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。
5、理想间歇反应器最优反应时间的计算.7、可逆反应的反应速率,分析其浓度效应及温度效应。
8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。
9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。
10、串连反应反应物及产物的浓度分布,t opt C p.max的计算。
11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。
第四章理想管式反应器1、理想管式反应器的特点。
2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。
3、空时、空速、停留时间的概念及计算。
4、膨胀率、膨胀因子的定义,变分子数反应过程反应器的计算。
第五章理想连续流动釜式反应器1、全混流反应器的特点。
2、全混流反应器的基础方程及应用。
3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。
4、全混釜的图解计算原理及图解示意。
5、全混流反应器中的浓度分布与返混,返混对反应的影响。
6、返混产生的原因及限制返混的措施。
7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。
反应工程复习题摘要第一章绪论.1 .化学反应工程是一门研究__ _ _ _ _的科学。
2 .化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以__ _作为研究对象,又以_ _ _ _为研究对象的学科体系。
3 . _ _ _是化学反应工程的基础。
4 .化学反应困呈按操作方法分为__ _、__ _、__ _操作。
5 .化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指、、。
6 .不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称。
第二章均相反应动力学一、填空1 .均相反应是指。
5 .活化能的大小直接反映了对温度的敏感程度。
P (主)6 .平行反应A S (副)均为一级不可逆反应,若E E >副主,选择性P S 与无关,仅是的函数。
8 . 一级连串反应 12K K A P S ??→??→在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度max pC =___apv t =____9 . 一级连串反应 12K K A P S ??→??→在平推流反应器中,则目的产物P 的最大浓度max p C =___apv t =____二、选择题1 .化学反应222222NO H N H O +?+,其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质_。
A.NOB.H2C.N2D.H2O 2 .对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?,反应组分A的化学反应速率A r -=_。
A .Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r A A =- C. dt dC r A A =- D.dt dC rB A =-3 .对于反应aA + bB 一pP +sS ,则P r ____()A r - A.a pB.a pC. p aD. p a4 .气相反应43A B R S +→+进料时无惰性气体,A 与B 以3:1的摩尔比进,则膨胀因子A δ= ____A.1/4B.2/3C.-1/4D.-2/35 . 气相反应2423CO H CH H O ++?进料时无惰性气体,CO 与2H 以1:2摩尔比进料,则膨胀因子CO δ=___A.-2B.-1C.1D.2 7 . 反应4102422C H C H H →+,12.0k s -=,则反应级数n=____。
化学反应工程陈甘棠答案【篇一:反应工程第五章习题答案】xt>5.1乙炔与氯化氢在hgcl2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应c2h2?hcl?c2h3cl (a)(b) (c)其动力学方程式可有如下种种形式:(1) r??(papb?pc/k)/(1?kapa?kbpb?kcpc) (2)r??kakbpapb/(1?kbpb?kcpc)(1?kapa) (3)r??kapapb/(1?kapa?kbpb)(4) r??kbpapb/(1?kbpb?kcpc)2试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。
解:(1) a???a?b???b?a??b??c??? (控制步骤) c??c??(2) a??1?a?1b??2?b?2a?1?b?2?c?2??1(控制步骤) c?1?c??1(3)a???a?b???b?a??b?c?? (控制步骤)(4) b???b?a?b??c? (控制步骤) c??c??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。
2pc2h4(mmhg)r0?10(mol/hr?g催化剂)570 100 195 247 315 4653.94.4 6.0 6.6 7.255.4注:1mmhg=133.322pa如反应机理设想为acoh???acoh?c2h4???c2h4?acoh?c2h4?hc2h4oac???o2?2??2o?hc2h4oac??o??c2h3oac??h2o? (控制步骤)c2h3oac??c2h3oac??h2o? ?h2o+?试写出反应速率并检验上述部分数据能与之符合否。
解:c2h4?ch3cooh?12o2?ch2cooc2h3?h2o(a)(b)(c)(e)(f) ?a?kapa?v?b?kbpb?v?c?v?f?kfpf?v ?d?ks1kakbpapb?v ?e?kep?ev?v??k2?k3par?ks2?d?c??k1pa(k2?k3pa)2r0??pa(k2?k3pa)2pc2h4(mmhg)70 100 195 247 315 465r0?10(mol/hr?g催化剂)53.94.4 6.0 6.6 7.255.41.3410?31.51 1.80 1.932.08 2.93pa作图,基本上为一直线。
第一章 绪论1。
化学反应工程是一门研究______________的科学。
(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。
(化学反应、工程问题) 3。
_______是化学反应工程的基础.( 三传一反)4。
化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。
(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反"中的三传是指_______、_______、_______.(传质、传热、动量传递)6. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______.(数学模型)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。
(累积量=输入量—输出量)8。
“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
(D )A .化学反应B 。
反应工程 C. 反应热力学 D 。
反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
(A )A 。
能量传递 B. 质量传递 C 。
热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指_。
(参与反应的物质均处于同一相)2。
aA + bBpP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。
(a p)3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。
(00K KK K n n n -=χ)4。
当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。
(等分子反应、非等分子反应)5。
化学反应速率式为βαB AC A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K .()()(βα+RT )6。
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2-4三级气相反应2NO+O22NO2,在30℃及1kgf/cm2下反应,已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s),若以rA=kppApB表示,反应速率常数kp应为何值?解:原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式(1)2-5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时,R=0.08477,T=303K。
答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。
解:.因,wwnAp=A,微分得RTVdaw案24网pAp,cB=BRTRT3P,其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。
试推导:在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A,yA0=1,总量为n0=nA0。
反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cn.co(1)mol/[L s (kgf/cm2) 3]m(1)则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA(2)恒容下上式可转换为pA=P0所以将式(2)和式(3)代入式(1)整理得2-6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应:C4H10发生变化,试求下列各项的变化速率。
(1)乙烯分压;(2)H2的物质的量,mol;(3)丁烷的摩尔分数。
解:P=3kgf/cm2,(1)课MC4H10=58,(2)w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w(3)nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时,系统中含C4H*****kg,当反应完成50%时,丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cno2C2H4+H2,dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm(3)dpA1dP= dtδAdt2-9反应APS,( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp,已知t=0时,cA=cA0 ,cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。
第一章习题1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。
2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基元反应。
基元反应符合质量作用定律。
基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。
基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。
一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。
非基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感程度。
非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。
3若将反应速率写成tc rd d AA -=-,有什么条件? 答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。
4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。
5 现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。
(1)A+2B →C (2)A+2B →C (3)2A+2B →CA+C →D B+C →D A+C →D C+D →E 解(1)D4C A 3D D 4C A 3C 22BA 1C C22B A 1B D4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22BA 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D 4C A 3C 22B2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。
第五章 非均相反应动力学1.工业催化剂所必备的三个主要条件是:_______、_______、_______。
(活性好、选择性高、寿命长)2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的,而化学吸附是靠_______结合的。
(范德华力、化学键力)3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______分子层的,而化学吸附是_______分子层的。
(多、单)4.气体在固体表面上发生吸附时,描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为_______。
(吸附等温方程)5. _______吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随幂数关系减少的。
(Freundlich )6._______吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。
(Temkin )7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_______方程。
(BET )8.在气—固相催化反应中,反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的,如反应A →B ,A 的反应速率的定义为_______。
(dt dn W r A A ⋅-=-1) 9.对于气—固相催化反应,要测定真实的反应速率,必须首先排除_______和_______的影响。
(内扩散、外扩散)10.测定气固相催化速率检验外扩散影响时,可以同时改变催化剂装量和进料流量,但保持_______不变。
(0A F W )11.测定气固相催化速率检验外扩散影响时,可以同时改变_______和_______,但保持0A F W 不变。
(催化剂装量、进料流量)12.测定气固相催化速率检验内扩散影响时,可改变催化剂的_______,在恒定的0A F W 下测_______,看二者的变化关系。
[粒度(直径p d )、转化率]13.测定气固相催化速率检验内扩散影响时,可改变催化剂的粒度(直径p d ),在恒定的_______下测转化率,看二者的变化关系。
(0A F W ) 14.催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转,从而排除_______影响和达到气相_______及反应器_______的目的。
5 停留时间分布与反应器5.1设F(θ)及E(θ)分别为闭式流动反应器地停留时间分布函数及停留时间分布密度函数,θ为对比时间.(1)(1)若该反应器为活塞流反应器,试求(a)(a)F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)(2)若该反应器为全混流反应器,试求(a)F(1)(b)E(1)(c)F(0.8)(d)E(0.8)(e)E(1.2)(3) 若该反应器为一个非理想流动反应器,试求(a)F(∞)(b)F(0)(c)E(∞)(d)E(0)(e)(f)解:(1)因是活塞流反应器,故符合理想活塞流模型地停留时间分布,由(5.33-5.36)式可得:(a)F(1)=1.0(b)E(1)=∝(c)F(0.8)=0(d)E(0.8)=0(e)E(1.2)=0(2)(2)因是全混流反应器,故符合理想全混流模型地停留时间分布,由(5.33-5.36)式可得:(a)F(1)=1-e-1=0.6321 (b)E(1)=e-1=0.3679 (c)F(0.8)=1- e-0.8=0.5507(d)E(0.8)= e-0.8=0.4493 (e)=E(1.2)=0.3012(3)(3)因是一个非理想流动反应器,故可得:(a)F(∞)=1 (b)F(0)=0 (c)E(∞)=0 (d)1>E(0)>0 (e)=1 (f) =5.2用阶跃法测定一闭式流动反应器地停留时间分布,得到离开反应器地示踪剂与时间地关系如下:试求:(1)(1)该反应器地停留时间分布函数F(θ)及分布密度函数E(θ). (2)(2)数学期望及方差.(3)(3)若用多釜串联模型来模拟该反应器,则模型参数是多少?(4)(4)若用轴相扩散模型来模拟该反应器,则模型参数是多少?(5)若在此反应器内进行一级不可逆反应,反应速率常数k=1min-1,且无副反应,试求反应器出口转化率.=C(∝)=1.0,而F(θ)=F(t)=C(t)/ C(∝),所以:解:(1)由图可知C如下图所示:由(5.20)式可得平均停留时间:即为上图中阴影面积.由(5.5)式得:所以:如右图所示:(2)由于是闭式系统,故,所以由式(5.23)可得方差:(3)由(5.20)式可得模型参数N为:(4)(4)由于返混很小,故可用,所以:(5)用多釜串联模型来模拟,前已求得N=75,应用式(3.50)即可计算转化率:同理,亦可用扩散模型即(5.69)式得X=0.9146.两种方法计算结果相当吻合.A5.3用阶跃法测定一闭式流动反应器地停留时间分布,得到离开反应器地示(1)(2)若在该反应器内地物料为微观流体,且进行一级不可逆反应,反应速率常数k=0.05s-1,预计反应器出口处地转化率.(3)若反应器内地物料为宏观流体,其它条件均不变,试问反应器出口处地转化率又是多少?解:(1)由式(5.17)计算出反应器地停留时间分布,即:F(t)=C(t)/ C(∝)=C(t)/7.7根据由右图可知,可用试差法得到,使两块阴影面积相等.由图试差得.(2)因进行地是一级反应,故可采用离析流模型预计反应器出口转化率.由式(3.12)可得间歇反应器中进行一级不可逆反应时转化率与反应时间地关系:代入离析流模型可得反应器出口处平均转化率:(A)采用图解积分法对(A)式进行积分,其中不同时间t下地F(t)如上表所示, 地(3)(3)由于是一级反应,所以混合态对反应速率无影响,故反应器出口转化率#与微观流体时相同,即.5.4为了测定一闭式流动反应器地停留时间分布,采用脉冲示踪法,测得反试计算:(1)(1)反应物料在该反应器中地平均停留时间和方差.(2)(2)停留时间小于4.0min地物料所占地分率.解:(1)根据题给数据用(5.13)式即可求出E(t),其中m可由(5.14)式求得.本题可用差分法.然后按照(5.20)和(5.21)式算出平均停留时间和方差.此处用差分法,即:(A)(B)为了计算和,将不同时间下地几个函数值列与下表中:(2)以E(t)~t作图(略),用图解积分法地:所以,停留时间小于4.0min地物料占地分率为36.2%.5.5已知一等温闭式液相反应器地停留时间分布密度函数E(t)=16texp(-4t),min-1,试求:(1)(1)平均停留时间;(2)(2)空时;(3)(3)空速;(4)(4)停留时间小于1min地物料所占地分率;(5)(5)停留时间大于1min地物料所占地分率;(6)若用多釜串联模型拟合,该反应器相当于几个等体积地全混釜串联?(7)若用轴向扩散模型拟合,则模型参数Pe为多少?(8)若反应物料为微观流体,且进行一级不可逆反应,其反应速率常数为6min-1,C=1mol/l,试分别采用轴向扩散模型和多釜串联模型计算反应器出口转A0化率,并加以比较;(9)若反应物料为宏观流体,其它条件与上述相同,试估计反应器出口转化率,并与微观流体地结果加以比较?解:(1)由(5.20)式得:(2)因是闭式系统,所以:(3)(3)空速为空时地倒数,所以:(4)所以,停留时间小于1min地物料所占地分率为90.84%.(5).停留时间大于1min地物料占9.16%.(6)先计算方差:根据多釜串联模型参数与方差地关系得:(7)因,所以返混程度较大,故扩散模型参数Pe与方差关系应用:采用试差法得:Pe=2.56.(8)因是一级不可逆反应,所以估计反应器出口转化率既可用扩散模型,也可用多釜串联模型或离析流模型,其结果应近似.采用多釜串联模型,由(3.50)式得:所以有:采用扩散模型,前已得到Pe=2.56,所以:代入(5.69)式得:所以有:(9)用离析流模型,因一级不可逆反应,故间歇反应器地,所以:反应器出口转化率为XA=0.84,计算结果同前题用多釜串联模型与扩散模型结果相近.5.6微观流体在全长为10m地等温管式非理想流动反应器中进行二级不可逆液相反应,其反应速率常数k为0.266l/mol.s,进料浓度CA0为1.6mol/l,物料在反应器内地线速度为0.25m/s,实验测定反应器出口转化率为80%,为了减小返混地影响,现将反应器长度改为40m,其它条件不变,试估计延长后地反应器出口转化率将为多少?解:当反应器长度L=10m时,其空时为已知有XA =0.80 所以:1- XA=0.20.由上述与1- XA值,利用图5.23可查得:Da/UL=4.所以轴向有效扩散系数:当反应器长度改为40m,其空时应为所以,而反应器长度改变,轴向有效扩散系数Da值不变,所以:再利用图5.23,由与值查得:1-XA=0.060.所以反应器出口转化率应为:XA=1-0.060=0.94.显然是由于反应器长度加大后,轴向返混减小,致使出口转化率提高.5.7在一个全混流釜式反应器中等温进行零级反应A→B,反应速率rA =9mol/min.l,进料浓度CA0为10mol/l,流体在反应器内地平均停留时间为1min,请按下述情况分别计算反应器出口转化率:(1)(1)若反应物料为微观流体;(2)(2)若反应物料为宏观流体.并将上述计算结果加以比较,结合题5.5进行讨论.解:(1)因是微观流体,故可用全混流反应器地物料衡算式(5.24),且又是闭式系统,,所以:解得:(2)宏观流体且是零级反应,故只能用离析流模型(5.38)式,先确定式中CA(t)与t地关系.在间歇反应器中:积分上式得:上式中t=10/9min为完全反应时间.而全混流反应器地停留时间分布为:代入(5.38)式中得:所以出口转化率由此可见,对于零级反应,其他条件相同,仅混合态不同,则出口转化率是不同地.且宏观流体地出口转化率为0.604,低于同情况下微观流体地出口转化率.但习题5.5是一级反应,所以混合态对出口转化率没有影响.5.8在具有如下停留时间分布地反应器中,等温进行一级不可逆反应A→P,其反应速率常数为2min-1.试分别采用轴向扩散模型及离析流模型计算该反应器出口地转化率,并对计算结果进行比较.解:(1)用轴向扩散模型,故先确定模型参数Pe.为此需确定该反应器地停留时间分布特征--与.而迭代解得:Pe=6.8.代入(5.69)式中,得:所以有:反应器出口转化率为:X=1-0.0542=0.9458A(2)用离析流模型,对于一级反应:所以:反应器出口转化率为:X=1-0.04511=0.9549A上述两种计算方法极为近似,这是由于在反应器中进行地是一级不可逆反应,混合态对其无影响.。
反应工程第一章:1:反应物的化学计量系数为负值,反映产物则为正值。
2:任何反应组分和其化学计量系数之比为反映进度ξ(永远为正值)。
3:转化率X 对应反应物,收率Y 对应反应产物。
4:选择性S :Y=SX 。
5:化学反应器的类型: 管式反应器 釜式反应器 塔式反应器 固定床反应器 流化床反应器 移动床反应器 滴流床反应器 6:化学反应器的操作方式: 间歇操作 连续操作半间歇(半连续)操作 7:反应器设计的基本方程:描述浓度变化的物料衡算式(连续方程) 描述温度变化的能量衡算式(能量方程) 描述压力变化的动量衡算式 描述器内反应速率(动力学方程) 计算某些参数(参数计算式) 8:守恒定律:输入=输出+消耗+积累ξνννννν=-=-=-=---RR R B B B A A A R B A R R B B A A n n n n n n n n n n n n 000000::)(:)(:)(即:ξνi i i n n =-0普遍化:∑==-Mj jij i i n n 10ξν对多个反应:该反应物的起始量某一反应物的转化量=X 0i i n X ξν-=关键组分的起始量反应产物的生成量R A R Y νν=已转化的关键组分量关键组分量生成目的产物所消耗的=S 关键组分的起始量关键组分量生成某一产物所消耗的或:=Y第二章:1:反应速率恒为正值 2:恒容过程:3:流动体系:4:多相反应系统反应速率表示形式:以相界面积定义反应速率: 以催化剂重量定义反应速率:对于采用固体催化剂的反应:5:反应速率方程:基元反应:非基元反应:反应机理未知:幂函数形速率方程:可逆反应:6:正逆反应活化能的关系:r Rr r r RBBAA常数==-=-νννdtdc r A A -=rA A dV dF r -=dtdn V r i i ν1=dtd V r ξ1=dadF r A A-='dWdF r A A -=''Ab A V A r r a r '''ρ==BA BA A c kc r νν=7:可逆放热反应的最佳反应温度:8:复合反应的基本类型:并列反应平行反应浓度高有利于反应级数大的反应温度升高有利于活化能大的反应连串反应9:反应速率方程的变换与积分、第三章:1:釜式反应器特征:反应器内各处温度和浓度均一且与出口一致2:物料衡算式:1:连续釜式反应器:2:间歇釜式反应器:3:等温间歇釜式反应器的计算(单一反应):1:反应时间:2:反应体积:3:反应器体积:4:等温间歇釜式反应器的计算(复合反应):1:平行反应:解:2:连串反应:以目的产物P 的收率最大为优化目标可得最佳反应时间:5:连续釜式反应器的反应体积:6:空时与空速的概念:1:空时:(因次:时间) 2:空速:空速的意义:单位时间单位反应体积所处理的物料量。
反应工程习题库第五章非均相反应动力学1.工业催化剂所必备的三个主要条件是:_______、_______、_______。
(活性好、选择性高、寿命长)2.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的,而化学吸附是靠_______结合的。
(范德华力、化学键力)3.气体在固体表面上的吸附中物理吸附是_______分子层的,而化学吸附是_______分子层的。
(多、单)4.气体在固体表面上发生吸附时,描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为_______。
(吸附等温方程)5. _______吸附等温方程式是假定吸附热是随着表面覆盖度的增加而随幂数关系减少的。
(Freundlich)6._______吸附等温方程式是按吸附及脱附速率与覆盖率成指数函数的关系导出的。
(Temkin)7.固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_______方程。
(BET)8.在气—固相催化反应中,反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的,如反应A?B,A的反应速率的定义为_______。
dn,1Ar,,,AWdt()9.对于气—固相催化反应,要测定真实的反应速率,必须首先排除_______和_______的影响。
(内扩散、外扩散)WFA010.测定气固相催化速率检验外扩散影响时,可以同时改变催化剂装量和进料流量,但保持_______不变。
()WFA011.测定气固相催化速率检验外扩散影响时,可以同时改变_______和_______,但保持不变。
(催化剂装量、进料流量)WFA012.测定气固相催化速率检验内扩散影响时,可改变催化剂的_______,在恒定的下测_______,看二者的变化关系。
dp[粒度(直径)、转化率]dp13.测定气固相催化速率检验内扩散影响时,可改变催化剂的粒度(直径),在恒定的_______下测转化率,看二者的变WFA0化关系。
()14.催化剂回转式反应器是把催化剂夹在框架中快速回转,从而排除_______影响和达到气相_______及反应器_______的目的。