反应工程 习题1
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化学反应⼯程练习题化学反应⼯程练习题⼀.填空1.对反应速率与浓度成正效应的反应分别采⽤全混流、平推流、多级串联全混流反应器其反应器体积的⼤⼩关系为__________。
2. 拟均相模型:对于多相催化反应,忽略催化剂内外__________和__________的差异,将反应当成均相反应。
3.反应器处在⾮稳定的操作状态下,当操作参数有⼩的扰动,反应器的局部地⽅或整个反应器中的温度便会⼤幅度地上升的现象,称为__________。
4. 对于恒容的平推流管式反应器__________、__________、__________⼀致。
5.全混流反应器的空时τ是__________与__________之⽐。
6.消除外扩散影响最有效的措施是__________;消除内扩散影响最有效的措施是__________。
7. 在有滞留区存在的釜式反应器E(θ)图中,,当θ=0时,E(θ)=__________1(填<,>或=)。
8. 平推流反应器的F 函数的⽆因次时间表达式为__________,其⽆因次⽅差σ2=__________,⽽全混流反应器的⽆因次⽅差σ2=__________。
9.脉冲⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线,阶跃⽰踪法根据检测到的浓度变化曲线可以直接得到__________曲线。
10. 某⼀级不可逆⽓固催化反应,在反应温度150℃下,测得k P =5s -1,有效扩散系数D eA =0.2cm 2/s 。
当颗粒直径为0.1mm 时,内扩散系数为。
11. ⼀级不可逆液相反应,A → 2R ,L kmol C A /3.20=,出⼝转化率7.0=A X ,每批操作时间2.06h ,装置的⽣产能⼒为50000 kg 产物R/天,=60,则反应器的体积V 为_______。
12. 某⼆级液相反应A+B==C ,已知在间歇全混釜反应器中达到x A =0.99需反应时间为10 min ,在平推流反应器中进⾏时,空时τ=__________。
化学反应工程习题第一部分:均相反应器基本理论1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率;并写出这三种反应速率表达式之间的关系。
2、已知某化学计量式为S R B A 2121+=+的反应,其反应速率表达式为B AA C C r 5.02=,试求反应速率B r =?;若反应的化学计量式写成S R B A +=+22,则此时反应速率A r =?为什么?3、某气相反应在400 oK 时的反应速率方程式为221061.3AA P d dP -⨯=-τh kPa /,问反应速率常数的单位是什么?若将反应速率方程改写为21AA A kC d dn V r =⨯-=τh l mol ./,该反应速率常数k 的数值、单位如何?4、在973 oK 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应:C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。
反应开始时,系统中含丁烷为116kg ,当反应完成50%时,丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化,试求下列项次的变化速率:(1)乙烯分压;(2)H 2的摩尔数;(3)丁烷的摩尔分率。
5、某溶液反应:A+B →C ,开始时A 与B 摩尔数相等,没有C ,1小时后A 的转化率为75%,当在下列三种情况下,2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉? (1)对A 为一级、B 为零级反应; (2)对A 、B 皆为一级反应; (3)对A 、B 皆为零级反应。
6、在一间歇反应器中进行下列液相反应: A + B = R A + R = S已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3,C B0 = 4 kmol/m 3,C R0 = C S0 = 0。
反应混合物体积的变化忽略不计。
反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3,C R = 1.5 kmol/m 3。
计算这时B 和S 的浓度,并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。