第2章 理想反应器
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1理想反应器的概念,理想流动的概念;理想反应器是指流体的流动混合处于理想状况的反应器。
流动混合的两种理想极限情况:理想混合和理想置换。
2连续、间歇、半连续三种操作方式及各自的特点,不同操作方式对浓度分布的影响;3各种混合的概念,以及关于时间的几个概念;混合:不同物料之间的混合。
理想混合:反应器内物料达到了完全的混合,各点浓度、温度完全均一。
(2) 理想置换:是指在与流动方向垂直的截面上流体各点的流动和流向完全相同,就像活塞平推一样,故又称“活塞流”。
:具有的物料粒子之间的混合返混不同停留时间(年龄)叫返混。
4工业反应器的放大方法;5反应温度、活化能、反应物浓度、反应级数以及反应速度之间的关系;6复杂反应的选择性及反应器的选择;7工业传热装置和传热剂及其适用场合;夹套式水、低温制冷剂氯化钙水溶液、液氨、液氮、有机载冷剂蛇管式和插入式列管式外部循环式8混合的尺度问题;9流型及特点;轴向流——流体从轴向流入叶轮,又从轴向流出叶轮。
该流型有利于宏观混和。
径向流——流体从轴向流入叶轮,从径向流出叶轮。
该流型的剪切作用大,有利于分散过程。
切线流——流体作圆周循环流动。
该流型产生打漩,对过程不利。
10搅拌器类型及特点;螺旋桨式(推进式)、涡轮式、框式和锚式11宏观动力学的概念;宏观动力学概念:宏观动力学就是包括扩散或传质过程在内的化学反应动力学。
12气液非均相反应历程;13气液相反应的类型及各自的特点;14如何通过气液动力学实验来判断属于哪种类型;15气固非均相反应历程;16外扩散控制、内扩散控制、动力学控制的特点,如何判断哪一步是控制步骤,工业上如何消除内扩散和外扩散的影响;17固体工业催化剂的组成;18工业催化的意义;19结晶的概念,溶解度、超溶解度曲线,结晶区域的特点,溶解度与温度的关系,结晶方法的选择等等。
第三章理想反应器第三章理想反应器1.理想反应器是指_______、_______。
[理想混合(完全混合)反应器、平推流(活塞流或挤出流)反应器]2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_______反应器处理,⽽管径⼩,管⼦较长和流速较⼤的管式反应器按_______反应器处理。
(理想混合反应器、平推流)3.分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_______、_______为⽬标进⾏优化的。
(平均⽣产速率R Y 最⼤、⽣产经费最低)4.全混流反应器的空时τ是_______与_______之⽐。
(反应器的有效容积、进料流体的容积流速)5.全混流反应器的容积效率η为_______与_______之⽐。
(反应时间t 、空时τ)6.全混流反应器的放热速率G Q =______________。
(p r A C v H r V ρ0))((?--)7.全混流反应器的移热速率r Q =______________。
()()1(000P m P c v U A T T c v UA T ρρ+-+)8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。
(r G Q Q =)9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。
(r G Q Q =、dT dQ dT dQ G r ?) 10.全混流反应器的返混_______。
(最⼤)11.平推流反应器的返混为_______。
(零)12.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______⼀致。
(平均停留时间、反应时间、空时)13.对于恒容的_______管式反应器平均停留时间、反应时间、空时⼀致。
(平推流)14.如果将平推流反应器出⼝的产物部分的返回到⼊⼝处与原始物料混合,这类反应器为_______的平推流反应器。
(循环操作)15.对于循环操作的平推流反应器,当循环⽐β→0时为_______反应器,⽽当β→∞时则相当于_______反应器。
水质工程学�上�例题、思考题、习题第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类�了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。
悬浮物�尺寸较大�1?m-1m m��可下沉或上浮�大颗粒的泥砂、矿碴下沉�大而轻的有机物上浮�。
主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。
这类杂质由于尺寸较大�在水中不稳定�常常悬浮于水流中。
当水静臵时�相对密度小的会上浮与水面�相对密度大的会下沉�因此容易去除。
胶体�尺寸很小�10n m-100n m�,具有稳定性�长时静臵不沉。
主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。
胶体通常带负电荷�少量的带正电荷的金属氧化物胶体。
一般可通过加入混凝剂进去去除。
溶解物�主要是呈真溶液状态的离子和分子�如C a2+、M g2+、C l-等离子�H C O3-、S O42-等酸根�O2、C O2、H2S、S O2、N H3等溶解气体分子。
溶解物与水成均相�透明。
但可能产生色、臭、味。
是某些工业用水的去除对象�需要特殊处理。
有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
2.各种典型水质特点。
�数值可不记�江河水�易受自然条件影响�浊度高于地下水。
江河水年内浊度变化大。
含盐量较低�一般在70�900m g/L之间。
硬度较低�通常在50�400m g/L(以C a C O3计�之间。
江河水易受工业废水和生活污水的污染�色、臭、味变化较大�水温不稳定。
湖泊及水库水�主要由河水补给�水质类似河水�但其流动性较小�浊度较低�湖水含藻类较多�易产生色、臭、味。
湖水容易受污染。
含盐量和硬度比河水高。
湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。
海水�海水含盐量高�在7.5�43.0g/L之间�以氯化物含量最高�约占83.7%�硫化物次之�再次为碳酸盐�其它盐类含量极少。
海水须淡化后才可饮用。
地下水�悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除�水质清澈�不易受外界污染和气温变化的影响�温度与水质都比较稳定�一般宜作生活饮用水和冷却水。
1. 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、半间歇式)2. 反应器的型式主要为(釜)式、(管)式、(塔)式、(固定)床和(流化)床。
3. 理想流动模型是指(平推流)模型和(全混流)模型。
5.间歇釜式反应器有效体积不但与(反应时间)有关,还与(非生产时间)有关。
6. 对于平行反应,提高反应物浓度,有利于(级数高)的反应,降低反应物浓度有利于(级数低)的反应。
化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有(釜式)反应器和(管式)反应器。
7. 平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______的函数。
(浓度、温度)主-副大于0,是吸热反应!8. 如果平行反应)()(副主S A P A →→均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应_____。
(提高温度)9.理想反应器是指_______、_______。
[理想混合(完全混合)反应器、平推流(活塞流或挤出流)反应器]8.全混流反应器的返混_______。
(最大) 平推流反应器的返混为_______。
(零)9.对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为_______反应器,而当β→∞时则相当于_______反应器。
10.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)11.平推流管式反应器t t =时,E (t )=_______。
(∞)12.平推流管式反应器t t ≠时,E (t )=_______。
(0)13.平推流管式反应器t t ≥时,F (t )=_______。
(1)14.平推流管式反应器t <t 时,F (t )=_______。
(0)15.平推流管式反应器其E (θ)曲线的方差=2θσ_______。
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。
一、第一章1.2. 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5.7. 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,也就要第二章1.2. 当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时,既不存在1.3. 平行反应A→P(主),A→S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性应Sp Sp1.2. aA+bB→pP+sS对于反应,则3. 化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为Kc,用气体摩尔分率表示的速率常数Ky ,则Kc=n P RT )/(Ky 5. 着眼反应组分K 的转化率的定义式为00/)(k k k k n n n X -=。
6.7. 一级连串反应A →P →S 在平推流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度8. 一级连串反应A →P →S 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度9. 一级连串反应A →P →S 在间歇式全混流反应器中,则目的产物P 的最大浓度1. 一级连串反应A →P →S 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,2.3.4.5.6. 在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为7. 化学反应速率式为-rA=KcCA αCB β,用浓度表示的速率常数为Kc ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数KP ,则。
8. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为Kc ,用逸度表示的速率常数Kf ,则 2. 均相反应是指参与反应的物质均处于同一相。
3. 一级连串反应`A->P->S`在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应降低`k2/k1`.10. 活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。
第三章1.2.3. 4. 如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合C_1.2.3. 全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为r Q Q G =、4.1. 对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→02. 全混流反应器的放热速率Qr=)/()/1(000p M A p A C v T u T C v u T ρρ+-+。