47.在全混流反应器中进行反应:
rR=klCAR为目的产物
rS=k2CA
rT=k3CA已知它的活化能E1=25,E2=35,E3=15(E单位省略)。
为有利于目的产物R的生成,应选择反应温度()
A.尽可能高B.尽可能低C.中等D.先低后高
48.等温液相反应A+B→Prp=klCACBP为目的产物
2A→RrR=k2CA2
有下列四种方案可供选择:
(1)分批式完全混合反应器,A和B一批加入;
(2)半分批式完全混合反应器,A一批加入,B连续滴加;(3)半分批式完全混合反应器,B一批加入,A连续滴加;(4)全混流反应器。
从提高P的收率着眼适宜选用()
A.
(1)B.
(2)C.(3)D.(4)
49.固定床内等温进行一级不可逆放热反应,床内催化剂有内扩散阻力,此时床层进口和出口处催化剂有效系数η值相对大小应是()
A.η进>η出B.η进=η出C.η进<η出D.难以判别
50.对于气膜扩散控制的气液反应,其宏观反应速率就等于()
A.气膜扩散速率B.液膜扩散速率C.液相主体反应速率D.取决于B和C
三、填空题
1.某不可逆反应,反应活化能为9.63×104J/mol,问反应温度是550℃时的反应速率比反应温度是400℃时的反应速率快倍。
2.一不可逆反应,当反应温度从150℃升高到200℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为23.06kJ/mol。
3.一不可逆反应,当反应温度从25℃升高到35℃时,反应速率增加一倍,则该反应的活化能为52894J/mol。
解:
4.一液相复合反应
,均为基元反应。
在单一连续釜中等温反应,已知该温度下,
问当最终转化率为80%时,目的产物P的瞬时选择性为:
,总选择性为:
。
5.对一闭式反应器,已测知Pe(Peclet准数)为10,若该反应器用多级串联模型来描述,则模型参数N为5.56。
6.等温下进行一级不可逆反应,为达到xA的转化率,采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为进行两级不可逆反应,两者体积之比为
7.液相反应:
从有利于产品分布的观点,将下列接触方式按优劣顺序排列为
若k1=k2,CA0=CB0,写出计算瞬时选择率β的公式:
。
8.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差
反应器可视为,
又若求得无因次方差
则反应器可视为。
9.在CSTR中,物料平均停留时间为1h,停留时间大于10h的物料粒子占全部物料粒子的
%。
10.在流化床中进行固相加工反应,固体颗粒在反应器中流动状态可看成CSTR,固体颗粒平均停留时间为1min,停留时间小于1min的固体颗粒占流出的全部颗粒的%。
11.在PFR中,停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的%,在CSTR中,停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的%。
12.某气相反应A+3B→R,则膨胀因子
为-3。
13.采用无梯度反应器进行气固催化反应本征动力学测定时,足够高的转速,可使消除;足够小的粒子,可使消除。
14.反应物A的水溶液在等温PFR中进行两级反应,出口转化率为0.5,若反应体积增加到4倍,则出口转化率为0.8。
15.反应物A的水溶液在等温CSTR中进行两级反应,出口转化率为0.5,若反应体积增加到4倍,则出口转化率为。
16.在PFR中进行等温二级反应,出口转化率为0.8,若采用与PFR体积相同的CSTR进行该反应,进料流量Q0保持不变,为达到相同的转化率0.8,可采用的办法是使CA0增大5倍。
17.在多釜串联中,可逆放热反应的最佳温度序列为随反应釜数增加而降低,随转化率增加而降低。
18.等温下进行一级不可逆反应,为达到同样的转化率xA,采用单个CSTR的体积与PFR的体积之比为,相同的进行该反应,进行二级不可逆反应,两者的体积之比为。
19.在一全混流反应器中进行一级不可逆连串反应
,P为目的产物,已知
原料中不含P和Q。
问最佳空时为3.16h;P的最大收率为0.577;最大收率下所对应的A的转化率为0.76。
20.在一活塞流反应器中进行一级不可逆连串反应
,P为目的产物,已知
原料中不含P和Q。
问最佳空时为2.56h;P的最大收率为0.774;最大收率下所对应的A的转化率为0.774。
21一复合反应
若
则目的产物P的瞬时选择性SP为
。
22.在气固催化反应中,丹克勒(Damkoler)准数Da的物理意义为,n级不可逆反应的Da=。
23.某不可逆气固催化反应,本征反应活化能为105J/mol,当过程为内扩散控制时,表观活化能为。
24.均相CSTR反应器中,放热S形曲线与移热直线一般有3个交点,高温区交点的特征是
,中温区交点的特征是,低温区交点的特征是
。
25.在xA~T图上画出三段绝热式固定床操作示意图:
一、二段段间采用原料气冷激,二、三段段间采用间接冷却。
(画出平衡曲线、最佳温度曲线、各段操作线、段间冷激或冷却线)。
26.某液相复合反应
若
为使目的产物P的选择性高,应选择:
①若采用间歇反应釜,其加料方式为B一次性加入,A连续滴加;
②若采用管式反应器,其进料方式为B从反应器进口处加入,A沿管长多处加入。
27.液相复合反应
若
为使目的产物P的选择性高,应选择:
(1)若采用间歇反应釜,其加料方式为A一次性加入,B连续滴加;
(2)若采用管式反应器,其进料方式为A从反应器进口处加入,B沿管长多处加入;
(3)若E1>E2,则反应温度应采用高温。
28.一气固催化反应
,若反应机理为:
(此步为速率控制步骤)
则本征反应速率方程为:
.一气固催化反应
,若本征反应速率方程为:
则该反应可能的反应机理为。
29.化学反应速率可分为温度效应和浓度效应,对简单反应而言,温度对反应速率的影响程度取决于;对复合反应而言,选择性对温度的敏感程度取决于。
30.在间歇搅拌釜中,进行一可逆放热反应时,其最佳反应温度的序列是。
31.在管式反应器中,进行一可逆放热反应时,其最佳反应温度的序列是。
32.在BR中等温进行一级不可