《淮海工学院反应工程20卷答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《淮海工学院反应工程20卷答案（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、淮 海 工 学 院0909 - - 1010 学年学年 第第 2 2 学期学期 化学反应工程化学反应工程 试卷试卷参考参考答案及评分标准答案及评分标准（反应工程试卷库 20 号卷) 命题人： 田永广 一、填空一、填空 (30)(30) 1、化学反应工程学的主要内容是 化学动力学 与 传递 的集合。(2)2、对间歇反应与连续反应，化学反应速率的表达方式不同。如以单位面积为基准，其表达式分别为 rA=-dnA/A/dt 与 rA=-dFA/dA 。(2)3、复合反应的选择性与温度因素与浓度因素有关。和浓度因素有关。温度高，对活化能高的 反应有利，浓度低，对主反应级数低的平行 反应有利。(2) 4、
2、反应工程中，对复合反应，主要优化选择性，对简单反应，主要优化 反应速率 ；对主反应活化能低的复合反应 降低温度 可以提高选择性。(3)5、对全混流与平推流反应器，物料衡算式分别是 =CA0*XAf/-RA(XAf) ,d= CA0dXA/-RA 。(2)6、对反常动力学反应，用理想流动反应器操作，体积大的是 平推流 。(2) 7、全混流釜式反应器存在定态操作温度。其必要条件与充分条件分别是 qr=qg 与 dqr/dT=dqg/dT 。(2)8、停留时间分布密度函数的符号是 E(t) ，它的物理意义是 分布密度 ，用无因次时间表达的停留时间分布密度函数是 E() ，它和停留时间分布函数的关系是
3、 E()=t均*E(t) 。(4)9、停留时间分布中无因次方差的计算是式 2=02*E()d-1 ，如果采用多釜串联模型，模型参数 N 与无因次方差的关系为 2=1/N 。(4)10、用片状模性研究催化剂内部浓度分布，对一级反应，内部效率因子和梯尔模数子的关系是 =th()/ ，如梯尔模数大于 3，内部效率因子等于 =1/ 。(3)11、催化剂外部与内部传递阻力可忽略时，对表观速率，表观级数是 ，表观活化能是 E ，消除外部传递阻力的有效措施是 增加 G 。(4)二、问答二、问答 (20)(20) 1、 釜式反应器的操作方法有几种？对主反应级数高的平行反应，常用的操作方法 是？(5)釜式反应器
4、的操作方法：间隙 连续 半连续 对主反应级数高的平行反应，常用的操作方法是：间歇2、 试述影响连串反应选择性的几种因素，据此分析氯化苄的生产工艺。(5)影响平行反应选择性的几种因素：T C E 分析氯化苄的生产工艺：（略）3、 常用模型法计算气固相催化反应内部浓度分布，常用的模型有哪些？对二级片 状模型，梯尔模数的表达式是？(5)常用的模型：片模型 柱模型 球模型 对二级片状模型，梯尔模数的表达式：=L(1.5kpCAS/De)1/24、 催化剂内部传递阻力大时表观级数与表观活化能是多少？如何消除内部传递阻 力？(5)表观级数与表观活化能是：(+1)/2 E/2 消除内部传递阻力：打碎催化剂或
5、采用蛋壳型催化剂三、作图三、作图 (20)(20) 1、 采用三断绝热中间换热式反应器变换水煤气，请示意画出反应原理流程图和 XA-T 图，标明 Tpo线和 Te线，并示意画出各段的操作线和换热线。(6)反应原理流程图；略2、 某反应具有最大速率，速率与转化率的关系如图示：请画出用不同操作方法的釜式反应器串联操作的与用理想流动反应器串联操作的流 程示意图，以保证反应器所用的总体积或总空时最小，并在图中画出所用最小空时 的阴影。(7)用不同操作方法的釜式反应器串联操作用理想流动反应器串联操作3、 某二级反应用三釜串联等温操作，现有釜体积由小变大，如最终转化率 XAf一 定，请画出流程示意图，并在
6、速率转化率坐标图上示意画出各釜的操作线。 (7)四、推证四、推证 (30)(30) 1、某平行反应：A=P (1) ； A=Q (2) ； A=S (3) 。 P 为主产物， 如各反应级数相同，活化能 E3E1E2，为优化选择性，存在最佳操作温度 Tpo，请 推导其表达式。(10)选择性：1/S=1+k2/k1+k3/k1 对温度求导数即得 最佳操作温度 Tpo：上式对温度求导数即得2、反应器连续操作时，如可视为全混流，请推出全混流釜停留时间分布函数与分 布密度函数的表达式，并证明全混流的无因次方差等于 1。(10)Pg 138 页 F(t)=1-Exp(-t/)E()=Exp(-)2=02*E()d-1=13、某恒容反应： A=P 在某温度下连续进行，反应级数为 1.5 级，请积分推求平 推流反应空时与原料浓度的关系表达式；对连续釜，空时与转化率的关系表达式是？ 如反应级数为 1 级，连续釜空时与转化率的关系是？(10)平推流空时与原料浓度的关系 0.5*CA00.5*k*=1/(1-XA)0.5-1 连续釜空时与转化率的关系：CA00.5*k= XA/(1-XA)1.5 如级数为 1，连续釜空时与转化率的关系：*k= XA/(1-XA)
