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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 AB r kC C =⋅⋅ 设A 的转化率为A x ，B 的转化率为B x000A A A A A A n n n x n n --∆== 000B B BB B B n n n x n n --∆== ∵ 00A B n n = ， A B n n ∆=∆ ， ∴ A BC C =t=0Afx AA adx C r ⎰=020Afx AA A dx C k C ⋅⎰=01(1)A Af kC x --01A k C =169.6 min t 与反应体积无关。
∴31m 、所需反应时间均为169.6min3-3 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： 1ln1Af k x τ=- 0Bv v τ= 对于全混流反应器： ''1Af Afx k x τ=- 0Rv v τ=∴ 1ln1Af x -='1Af Afx x -=2.3 ∴ 'Af x =0.6973-6 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。
《化学反应工程》第二版习题0 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3 若将反应速率写成tcrddAA有什么条件 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。
1A2B??C AC?? D2A2B??C BC??D CD→E 32A2B??C AC??D 6 气相基元反应A2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc2.65×104m6kmol-2s-1。
现以气相分压来表示速率方程即??rAkPpApB2求kP假定气体为理想气体7 有一反应在间歇反应器中进行经过8min后反应物转化掉80经过18min后转化掉90求表达此反应的动力学方程式。
8 反应Ag Bl→Cl气相反应物A被B的水溶液吸收吸收后A与B生成C。
反应动力学方程为??rAkcAcB。
由于反应物B在水中的浓度远大《化学反应工程》第二版习题1 于A在反应过程中可视为不变而反应物A溶解于水的速率极快以至于A在水中的浓度恒为其饱和溶解度。
试求此反应器中液相体积为5m3时C的生成量。
已知k1m3kmol-1hr-1cB03kmol·m-3cA饱和0.02 kmol·m-3水溶液流量为10m3hr-1。
9 反应O2HN2NO2H222在恒容下用等摩尔H2NO进行实验测得以下数据总压/MPa 0.0272 0.0326 0.0381 0.0435 0.0543 半衰期/s 265 186 135 104 67 求此反应的级数。
10 考虑反应3PA其动力学方程为VnktnVrAAAdd1试推导在恒容下以总压表示的动力学方程。
11 A和B在水溶液中进行反应在25℃下测得下列数据试确定该反应反应级数和反应速度常数。
第四章1. Fogler 《化学反应工程》(英文版)Page 242, P4-16AP4・16A The reversible isomenzationm Xylene <222^ para-Xylenefollows an elementar )T rate law. If X c is the equilibrium conversion^X X (a) Shou for a batch and a PFR: / = T PFR = — In ------------- --PF R k x c -xX / X 、\Show for a CSTR: T PFR = —j —一"-— K \X 宅一X 丿Show that the volume efficiency is, (X c -X) InPFRCSTRand then plot the volume efficiency as a function of the ralio (X/X c ) from 0to I.(d) What would be the volume efficiency for (wo CS7 Rs in series with thesum of the two CSTR volumes being the same as the PFR volume?解：(a)对于间歇反应器：化学动力学：十HC A — C B /K) K 严C ；/C ； = X'(1 — XJ化学计量学：Q=Q O (1-X) C B =C A °XV V联立以上各代"PU 对于PFR 反应器:fX dX摩尔衡算：T =F J D Jo化学动力学：-「"(C A -C B /K) K c = C B /C^ = X e /(]-X e )化学计量学：C A =C 40(l-X) C 严C A °X联立以上各式：S FR = F AO(b) 对T CSTR 反应器:(b) XcXc-X 摩尔衡算：T = N AQ 、x dXA化学动力学：-r A=k\C A-C B IK c ) K严C；/C； = X'(1 — XJ化学计量学：(：A=C AO(\-X) C H= C AQ XX X联立以上各式：S汝匸；题目侦(C)对于两种反应器的体积效率：\7 丁( Y \ ( Y= ±PFR_ =1_厶In 1- —VcSTR SsiR V X丿I X((d)按串联CSTR之间体积效率比理解(V1+V2=V PFR):设第一个CSTR反应器体积为VI,转化率为XI；第二个CSTR反应器体积为V2,转化率为X,贝IJ：由于・1/I*A随X单调增，由图示法可知在达到相同转化率条件下必冇V1+V2W,故V1+V2=V 不存在有意义解。
《化学反应工程》复习题一、名词解释：1、平均选择性；2、流化数；3、收率；4、假态点、5、对比速率。
二、选择题1、管式反应器的高径比范围为（ ）A ：2~6B ：20~30C ：2~4D ：1~802、热稳定条件是指（ ）A ：Qr ≤Qg ；B ：d Qg/dT ≤d Qr/dT ；C ：Qr=Qg ；D ：d Qg/dT=d Qr/dT ；3、当某颗粒的形状系数为0.8时，则其相当直径的大小顺序为（ ）A ：Dp ≥dp ≥ds ；B ：ds ≥Dp ≥dp ；C ：dp ≥Dp ≥ds ；D ：ds ≥dp ≥Dp4、固定床反应器的收率比流化床反应器的收率（ ）A ：要高；B ：要低；C ：一样高；D ：不能比较。
5、下列液相反应，设从有利于生成U 、S 出发，应选择哪种操作方式（ ）A ＋B→R ＋T r R =dC R /d t =dC T /d t =k 1C A CB A ＋B→S ＋U r R =dC U /d t =dC S /d t =k 1C A 1..5C B 0.5A ：A 一次性加料，B 分批加料；B ：A 和B 都一次性加料；C ：B 一次性加料，A 分批加料；D ：A 和B 都分批加料。
6、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n （ ） A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞07、当反应级数n （ ）时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。
A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜18、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.0，当lm o lC A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=（ ）秒。
A. 400B. 460C. 500D. 5609、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时=opt τ（ ）。
A.1212)/ln(K K K K - B.1221)/ln(K K K K - C.2112)/ln(K K K K D.211K K10、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（ ）。
化学反应工程第四章习题答案work Information Technology Company.2020YEAR第四章 非理想流动1.停留时间分布的密度函数在t ＜0时，E （t ）=_______。
（0） 2.停留时间分布的密度函数在t ≥0时，E （t ）_______。
（＞0） 3.当t=0时，停留时间分布函数F （t ）=_______。
（0） 4.当t=∞时，停留时间分布函数F （t ）=_______。
（1） 5.停留时间分布的密度函数E （θ）=_______E （t ）。
（t ）6.表示停留时间分布的分散程度的量=2θσ_______2tσ。
（21t ）7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______、_______。
（脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法） 8.平推流管式反应器t t =时，E （t ）=_______。
（∞） 9.平推流管式反应器t t ≠时，E （t ）=_______。
（0） 10.平推流管式反应器t t ≥时，F （t ）=_______。
（1） 11.平推流管式反应器t ＜t 时，F （t ）=_______。
（0）12.平推流管式反应器其E （θ）曲线的方差=2θσ_______。
（0） 13.平推流管式反应器其E （t ）曲线的方差=2t σ_______。
（0） 14.全混流反应器t=0时E （t ）=_______。
（tte t -1）15.全混流反应器其E （θ）曲线的方差=2θσ_______。
（1） 16.全混流反应器其E （t ）曲线的方差=2t σ_______。
（2t ） 17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动，E （θ）曲线的方差2θσ为_______。
（0～1）18.当流体在半径为R 的管内作层流流动时，在径向存在流速分布，轴心处的流速以0u 记，则距轴心处距离为r 的流速=r u _______。
