化学反应工程100个思考题

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1、 “化 学 反 应 工 程 ”思 考 题 反应工程教科组反应工程教科组 1. 化学反应工程的研究对象和研究目的是什么 2. 实验室规模化学反应过程和工业规模化学反应过程有什么不同 3. 化学反应工程研究者和设计者的主要任务是什么研究方法是什么研究方法基本特 征是什么 4. 反应过程的主要技术指标是什么与经济指标有何关系举例说明 5. 何谓反应工程理论思维方法它和一般传统的思维方法有何不同反应过程的决策变 量有哪几类重要的工程因素有哪几类 6. 均相和非均相反应器形式有哪几类操作方法和加料方式有哪几种不同加料方式的 目的是什么 7. 转化率平均选择率和收率的定义是什么三者的关系如何 8. 收率和

2、单耗的关系如何各有何实际应用价值 9. 容积反应过程和表面反应过程有何不同的特征如何用实验进行鉴别 10. 化学反应工程的基本理论对反应过程的开发和现场技术工作者有何作用 11. 宏观动力学因素是指什么为什么称宏观动力学因素举例说明 12. 化学反应速率的定义是什么气固催化反应 气液反应 气液固三相反应过程中单位反 应区域常有哪几种取法 13. 多组分反应系统各组分反应速率消失速率和生成速率如何变换和应用 14. 理解反应活化能 E 时应注意什么如何理解活化能表明温度对反应速率的敏感程度 15. 为什么说活化能大反应温度低的反应实验是很难做准确的阐述 E/RT 的物理意义 16. 理解反应级数

3、 n 时应注意什么如何理解反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度 17. 从理论上来讲知道两个温度的反应速率常数可以计算出反应活化能 Lnk1/T 标绘应是 直线当在高温时发生弯曲其原因可能是什么 18. 本教材中理想化学反应器的定义是什么与其他反应工程教材理想化学反应器的定义 有什么不同 19. 在间歇反应器中给出初浓度 CA0转化率 XA和反应时间 t 的数据如何判断反应是 0 级一级或二级反应 20. 在间歇反应器中进行 0 级一级或二级反应转化率从 0 到 0.9 所需时间为 1 小时 则转化率从 0.9 到 0.99 所需时间分别为多少 21. 在间歇反应器中进行一级如反应时间为 1

4、小时转化率为 0.8如反应时间为 2 小时 转化率为多少如反应时间为 0.5 小时转化率为多少 22. 今有不可逆反应 A P现采用二个 PFR 反应器串联操作 VR1 VR2 CA0 CAf1 V0 VR2 VR1 CA0 CAf2 V0 T1 T2 T1 T2 CA0=1mol V0=1L/min VR1=120L VR2=200L T1=50 T2=100试问上述两种操作方案哪种 为优 23. 反应的反应动力学方程为()试问在哪种情况下可作为拟一级反应处理PBA+BAACkCr=有何实际运用价值 24. 有一种说法间歇反应器种搅拌越激烈混合越均匀反应速率越快这种说法是否正 确为什么 25

5、. 平推流活塞流的基本特征是什么 26. 试推出 PFR 反应器设计基本反应方程式并说明其应用范围 27. 在连续反应系统中何谓空速何谓空时接触时间两者间的关系是什么有什么 用途 28. 间歇反应器的反应时间 t 和 PFR 的空时完全相等的条件是什么 29. 写出间歇反应器 PFR 反应器和 CSTR 反应器中反应速率表示方式 30. 反应结果采用转化率和残余浓度C两种表示形式AXA各适合什么场合 31. 二级反应末期反应速率比初期反应速率小的多生产上常采用什么措施以减少反应时 间其理由是什么 32. 分子数变化的气相反应 非等容反应 膨胀率和膨胀因子定义是什么两种方法之间关 系是什么 33

6、. 适用于什么场合(AAAAAAXPPXCC=1)1 (00和)为什么 34. 为什么说二级反应当出口浓度很低时 PFR 反应器中所需反应体积与进口浓度几乎无 关 35. 自催化反应基本特征是什么反应速率最大时反应物浓度C与A0AC0PC有什么关系写出其反应积分公式 36. 可逆反应与不可逆反应主要差别是什么A P 当21kk E4 可采用什么温度序列 当 E1E2E320 循环反应器性能接近 CSTR实际上应与哪些因素有关 66. 连续流动反应器进行固相反应过程有何特殊性计算出口浓度和转化率的表达式是什 么 67. 试写出 CSTR 反应器中停留时间分布密度函数 f(t)和分布函数 F(t)

7、表达式并叙述各 自的物理意义 68. 连续流动反应器有哪两种考虑方法各适用于什么场合 69. 什么叫滴际混合液液非均相反应系统中滴际混合对于 n=1n1n1 各产生什么影 响 70. 在返混存在情况下滴际混合和微团混合状态对反应结果产生影响与哪些因素有关 71. 停留时间分布实验测定方法主要有哪二种要直接获得 f(t)或 F(t)应该分别采用何种实 验方法为什么 72. 数学模型方法的基本特征是什么按数学模型方法进行工业反应过程开发工作基本步 骤是什么 73. 轴相扩散模型 多釜串联模型 模型参数是什么如何确定模型参数非理想反应器计 算步骤是什么分别以均相反应和固相反应予以说明 74. 多个

8、CSTR 串联的浓度分布与单个 CSTR 有何不同一级反应 且各釜的体积和操作温 度都相同时试写出出口浓度 CA的计算式 75. 试写出 0 级一级二级反应在相同转化率时所需 CSTR 反应器和 PFR 反应器体积之 比的计算式 76. 什么叫本征动力学表观动力学颗粒动力学和床层动力学 77. 非均相反应过程的拟均相化有哪三种处理方法各自区别在哪里 78. 简述 Da 准数的物理意义它与哪些因素有关 79. 对一级不可逆反应颗粒外部传递速率因子1 的计算式它与哪些因素有关 80. 简述准数的物理意义 写出球形颗粒和非球形颗粒L 的表达式 并说明两者的关系 81. 试绘出不同时一级反应的内部 P

9、esisrrCC的关系图 82. 导出球形颗粒浓度分布微分方程式及边界条件 83. 外扩散控制时对反应PA表观动力学中表观反应级数和表观活化能将趋于什么 数值 84. 内扩散严重时对反应PA表观动力学中表观反应级数和表观活化能与本征反应 级数和本征活化能关系如何 85. 对双组分反应系统外部传质扩散控制时PBA+表观动力学中表观反应级数和表 观活化能将趋于什么数值对双组分反应系统内扩散阻力严重时PBA+表观动力学 中表观反应级数和表观活化能与本征反应级数和本征活化能关系如何 86. 叙述传质造成的后果与返混造成的后果相同之处与不相同之处并举例说明 87. 内部有效因子2或称内表面利用率物理意义

10、是什么球形颗粒催化剂影响2 因素 有哪些如何通过计算实验实验信息分析判断内扩散阻力已被消除 88. 传质阻力对反应选择率有何影响对哪类反应有利对哪类反应不利 89. 内外传递阻力同时存在时写出一级反应总的效率因子与1 和2 的关系式 90. 减少内外扩散阻力的措施有哪些 91. 反应过程中的传热与一般传热之间有什么不同 92. 反应过程中的反应与传热的交联作用所产生的热稳定性问题和参数灵敏性问题 如何区 分这两种问题 93. 颗粒催化剂的放热曲线与 CSTR 反应器的放热曲线有何相同和不同之处 94. 什么是催化剂颗粒的临界着火温度和临界熄火温度着火现象和熄火现象的基本特征 是什么 95. 作

11、出颗粒管式反应器微元CSTR 反应器放热曲线和散热曲线并说明哪些点是稳定 点哪些点是不稳定点稳定条件是什么 96. 在上操作点操作的催化剂颗粒温度 Ts 与流体主体温度 Tb 之间的差值等于什么它与 哪些因素有关 97. 热式固定床反应器中 强放热反应的重要标志是什么绝热固定床反应器放热强弱的重 要标志是什么 98. 管式固定床反应器最大允许管径和最大允许温差与哪些因素有关 99. 解释下列名词热稳定性参数灵敏性可控性开环稳定闭环稳定整体稳定性问 题 100. 为什么大型流化床反应器内换热装置可用与反应温度差大的冷却介质冷却 而列管式固 定床反应器却常用与反应温度温差小的冷却介质如熔盐等进行冷却