非均相化学反应器
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化学反应⼯程(1)
1、幂函数型反应动⼒学⽅程和双曲函数型反应动⼒学⽅程⼀般各适⽤什么场合?各有什么特点与区别?
答:上述两类动⼒学模型都具有很强的拟合实验数据的能⼒,都既可⽤于均相反应体系,也可⽤于⾮均相反应体系。
以均匀表⾯吸附理论为基础的L -H 型反应动⼒学⽅程称为双曲函数型动⼒学⽅程;以 不均匀表⾯吸附理论为基础的反应动⼒学⽅程,且只有单组分吸附态时,可形成幂函数型,称为数型反应动⼒学⽅程。
幂函数反应动⼒学⽅程形式简单,参数数⽬少,通常也能够精确地拟合实验数据,所 以在⾮均相反应过程开发和⼯业反应器设计得到⼴泛应⽤。
若反应产物对反应起到抑制作⽤,反应物的浓度将出现在反应动⼒学⽅程中,即)(幂级函数s S C r R C B C A C k A r β
α=- )(1双曲函数型s S
C r R C k B C A C k A r *+=-βα
当反应开始时,反应产物浓度为0,r A 趋于⽆穷⼤,不符合事实。⽽⽤双曲型函数修正,既可避免上述困难。2、⽓固催化反应⼀般要经历哪⼏个步骤?其中具有化学变化特征的是哪⼏个步骤?
答:⼀般要经历以下⼏个步骤:①反应物从⽓流主体扩散到催化剂颗粒表⾯;②反应物从催化剂颗粒外表⾯向催化剂孔道内部扩散;③在催化剂内部孔道所组成的内表⾯上进⾏催化反应;④产物从外表⾯扩散到内表⾯;⑤产物从外表⾯扩散到⽓流主体。①⑤称为外扩散过程,②④称为内扩散过程,③为本征动⼒学⽅程,其中步骤三具有化学特征变化。
3、在什么样的情况下,反应原料的预混合相当重要的?
答:当反应发⽣在两种或两种以上组分之间时,这些组分必须预先混合,提供不同组分互相接触的机会,反应能进⾏。当反应速率很快或流体黏度很⾼,达到分⼦尺度的均匀混合时间很长时,预混合将对反应结果产⽣重⼤影响。
如在⽓固催化反应中,反应物⼀经接触就开始反应,必须采⽤有效地预混合措施以保证最佳的浓度和温度分布。在均相反应的极快反应中,如对⼀些易燃易爆的组分预混合必不可少,否则物料在流动中容易形成爆炸死⾓。4、流动模型法的意义是什么?⽤流动模型模拟⾮理想流动反应器中流体流动状况的依据是什么?
模块四反应工程
一、单选题
1.使用固体催化剂时一定要防止其中毒,若中毒后其活性可以重新恢复的中毒是( )
A、永久中毒; B、暂时中毒; C、碳沉积; D、钝化。
2.固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成( )
A、湍流; B、对流; C、理想置换流动; D、理想混合流动。
3.下列性质不属于催化剂三大特性的是( )。
A、活性; B、选择性; C、稳定性; D、溶解性。
4.与平推流反应器比较,进行同样的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )
A、大; B、小; C、相同; D、无法确定。
5.流化床的实际操作速度显然应( )临界流化速度。
A、大于; B、小于; C、相同; D、无关。
6.当固定床反应器操作过程中发生超压现象,需要紧急处理时,应按以下哪种方式操作( )
A、打开入口放空阀放空; B、打开出口放空阀放空;
C、降低反应温度; D、通入惰性气体。
7.在对峙反应A+BC+D中加入催化剂(k1、k2分别为正、逆向反应速率常数),则( )
A、k1、k2都增大,k1/k2增大; B、k1增大,k2减小,k1/k2增大;
C、k1、k2都增大,k1/k2不变; D、k1和k2都增大,k1/k2减小。
8.平推流的特征是( )
A、进入反应器的新鲜质点与留存在反应器中的质点能瞬间混合;
B、出口浓度等于进口浓度;
C、流体物料的浓度和温度在与流动方向垂直的截面上处处相等,不随时间变化; D、物料一进入反应器,立即均匀地发散在整个反应器中。
9.釜式反应器可用于不少场合,除了( )。
A、气-液; B、液-液; C、液-固; D、气-固。
10.下列( )项不属于预防催化剂中毒的工艺措施。
第九组-环境⼯程原理期末考试试题
韶关学院2017-2018学年度第⼀学期环境⼯程原理期末考试试题
⼀、单选题(总分30分,每⼩题2分)1、根据⼟壤环境主要污染物额来源和⼟壤环境污染的途径,我们可以对⼟壤环境污染的发⽣类型进⾏归纳。以下不属于⼟壤环境污染的发⽣类型是()A.⽔质污染型
B.⼤⽓污染型
C.⼟壤污染型
D.综合污染型
2、某压⼒表测出读数为5at,换算成绝对压强为()(⼤⽓压强为101.3kPa)
A.591650Pa
B.0.5917Pa
C.490350Pa
D.0.4904Pa
3、除尘器有许多种类,如果仅追求成本⽽不追求除尘效率,那么选择的除尘器最合适的是()
A.机械除尘器
B.过滤式除尘器
C.湿式除尘器
D.电除尘器
4、离⼼沉降机根据离⼼分离因数Kc的⼤⼩可进⾏分类,那么⼀般的⾼速离⼼机的Kc是()
A.Kc=600~1200
B.Kc<3000
C.Kc=3000~50000
D.Kc>50000
5、吸附剂再⽣常⽤的⽅法不包括()
A.加热法
B.蒸汽法
C.⽣物法
D.还原法
6、不是影响吸附的因素是()
A.密度
B.孔隙率
C.地表⾯积
D.吸附剂的体积
7、膜对于液体混合物或⽓体混合物的选择性通常以分离因⼦αA/B表⽰,下列表⽰正确的是()A.αA/B=
B.αA/B=
C.αA/B=
D.αA/B=
8、下列选项中,属于⾮均相化学反应器的是()
A.平推流反应器
B.间歇反应器
C.全混流反应器
D.⽓-液反应器
9、下列选项中,对于催化剂描述正确的是()
a.催化剂不会失去活性
b.催化剂本⾝在反应前后不发⽣变化,能够重复利⽤,所以⼀般情况下催化剂的⽤量很少
c.对于可逆反应,催化剂能改变反应的平衡状态,即改变化学平衡关系
d.催化剂只能改变反应的历程和反应速率,不能改变反应的产物。
A. bcd
B.bd
C.acd
D.abc
10、在固体废物⽣态处理中,好氧堆肥与厌氧堆肥相⽐,其不同点是()
A. 处理周期长
B.产⽣臭⽓
C.堆肥产物化学性质稳定
第五章 非均相反应动力学
5.1 气—固催化反应的本征动力学
5.1-1 固体催化剂的一般情况:
1.催化剂的性能要求:
工业催化剂所必备的四个主要条件:活性好.选择性高.寿命长.机械强度高.
活性适中,温度过高,就会造成“飞温”。
2.催化剂的类别:
催化剂一般包括金属(良导体).金属氧化物.硫化物(半导体)
以及盐类或酸性催化剂等几种类型。
活性组分分布在大表面积,多孔的载体上。
载体:活性炭、硅藻土、分子筛、32OAl等。
要有一定的强度。
3.催化剂的制法:
1)混合法。
2)浸渍法。
3)沉淀法或共沉淀法。
4)共凝胶法。
5)喷涂法或滚涂法。
6)溶蚀法。
7)热溶法。
8)热解法等。
5.1-2 固体催化剂的物理特性:
1.物理吸附和化学吸附
物理吸附——范德华力
化学吸附——化学键力
2.吸附等温线方程式
吸附和脱附达平衡时,吸附量与压力有一定的关系,这种关系曲线。
1)langmuir吸附
假定:1)均匀表面。 2)单分子吸附。
3)吸附分子间无作用力。 4)吸附机理相同。
覆盖度:固体表面被吸附分子覆盖的分率。
AAakdk
吸附速率 )1(AAaaPkr
脱附速率 Addkr
平衡时,则darr AAAAAPKPK1
—吸附平衡常数—daAkkK
若AAAAAPKPK则1
对于离解吸附
2/12/1222/1)(1)()1(22AAAAAAddAAaaPKPKkrPkrAAakk
多分子吸附:
iiiiiipkpk1
2)Freundlick型
ndanAABAddAAaakkbnnbPkrPkr/1/1)/(1