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1、化环100607反应工程复习大纲一. 填空题1.化学反应速率可以表为前提是 反应体积恒定2.化学反应过程按操作方法分为 间歇操作、连续操作、半间歇操作3. 对于反应，则_。4化学反应速率式为，用浓度表示的速率常数为，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数，则= 。5在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，该步骤的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于 拟平衡态 6如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高选择性应_提高温度_7一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，应_降低_。8气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠 范
2、德华力 结合的，而化学吸附是靠_化学键力_结合的。物理吸附的吸附热要_小于_化学吸附热，物理吸附是_多_分子层吸附，而化学吸附是_单_分子层吸附10.在轴扩散模型中，彼克莱准数_，（）Pe很大时，即扩散系数相对非常小，反应器中物料的流动形态接近 平推流或活塞流11.在轴扩散模型中，彼克莱准数愈大轴向返混程度就_ 愈小12对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当孔径较大时，扩散阻力是由分子间碰撞所致，这种扩散通常称为_ 分子扩散（容积扩散）13对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约0.1um时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为_努森扩散_。14气固相催化反应的西勒模数
3、=_，它是表征内扩散影响的重要参数，其中L定义为_催化剂颗粒的特征长度_。15. 工业催化剂的三个要求是：_活性好_、_、选择性高_、_寿命长_。16具有良好搅拌装置的釜式反应器按_全混流反应器_反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按_平推流_反应器处理。17全混流反应器的空时是_反应器的反应体积_与_进料流体的体积流量_之比。18对于恒容的平推流管式反应器_平均停留时间_、_空时_一致。19.对于循环操作的平推流反应器，当循环比0时为_平推流_反应器，而当时则相当于_全混流_反应器。20对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用_平推流_反应器为宜。（比较CSTR和PF
4、R所需要的体积，通过作图很直观，一个的空时是曲线下面的面积，一个是矩形的面积）21平推流管式反应器时，f（t）=_。平推流管式反应器时，f（t）=_0_。平推流管式反应器时，F（t）=_1_。平推流管式反应器时，F（t）=_0_。平推流管式反应器其f（）曲线的方差_0_。平推流管式反应器其f（t）曲线的方差_0_。全混流反应器t=0时f（t）=_。全混流反应器其f（）曲线的方差_1_。全混流反应器其f（t）曲线的方差_。PFR的f（t）和F（t）CSTR的f（t）和F（t）22脉冲示踪法测定停留时间分布首先求得的曲线为_ f（t）曲线_。阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_ F(t)曲线_。
5、）23微观流体混合的混合态称为_非凝集态或非离析态或最大混合态_若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_微观流体_。若流体是以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元来进行微团之间的混合，且在混合时微团之间并不发生物质的交换，微团内部则具有均匀的组成和相同停留时间，这种流体称为_宏观流体_。宏观流体混合的混合态称为_凝集态或离析流_24固定床中催化剂不易磨损是一大优点，但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混式的反应器相比，可用_较少量_的催化剂和_较小_的反应器容积来获得较大的生产能力。25气固相催化反应的西勒模数的大小可判别内扩散的影响程度，西勒模数愈大，则
6、粒内的浓度梯度就_愈大_，反之，西勒模数愈小，内外浓度愈近于_均一_。坦克莱准数表示_极限化学反应速率_与_极限外扩散速率_之比，坦克莱准数越大，则外扩散效率因子_越小_，外扩散对催化剂颗粒内化学反应的影响越_越严重_26在气固相催化反应中，反应速率一般是以单位催化剂的重量为基准的，如反应AB，A的反应速率的定义为_。27气固相催化反应的西勒模数，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了_最大反应速率_与_最大内扩散速率_之比。28活化能的大小直接反映了_反应速率_对温度的敏感程度。29 对于气固相催化放热反应，通常催化剂颗粒内部与催化剂颗粒外表面的温差_较小_，催化剂颗粒外表面与气
7、相主体间的温差最大可达到_一个绝热温升_。 30 摩尔收率与转化率及选择性的关系为_收率=转化率选择性31. 在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_反应消耗量+累积量=输入量-输出量，32.反应器的热稳定性是指反应器_抗干扰_能力的大小，这种扰动是_瞬时_的。反应器的灵敏性是指参数波动时，_系统状态变化_的大小，这种参数波动是_持续性_的。 33.反应器设计和操作通常要求：_定态、热稳定 和 不灵敏 .34.催化剂颗粒或反应器热稳定的必要条件为：_（移热速率线斜率放热速率线斜率或35. 在同一操作条件下，可以有2个或2个以上操作状态，均满足定态条件：放热速率=移热
8、速率，这种现象称为_多态_，处于高温下的操作点称为_高态_，处于低温的则称为_低态_36.绝热式固定床反应器对绝热的理解为：_与外界无热交换_和_反应放热完全由反应物系自身吸收，对绝热式固定床反应器，当体系绝热温升_或物料进口温度_或穿过催化剂床层气体线速度_时，床层越容易着火（越大、越高、越小）37.反应器热交换中，要求采用_传热面积或_温差进行换热，有利于反应器的热稳定。（大、小）38气固催化反应时，若气相主体温度较小幅度的提高，引起催化剂颗粒表面温度的猛增，这种现象称为催化剂颗粒_，对应颗粒着火时_的温度，称为催化剂颗粒的临界着火温度。（着火、气相主体）（注意催化剂颗粒的临界着火温度定义
9、为颗粒着火时对应的气相主体温度，而不是催化剂颗粒表面温度，与临界熄火温度、CSTR或PFR的飞温或熄火进行比较复习）39.固定床反应器在上操作区（高温区、扩散控制）进行操作时，气相主体温度与催化剂颗粒表面的温差最大可达到_（一个绝热温升）（32-39供部分学有余力的同学自学用，不属考试范围）40.非理想流动不一定是由返混造成的，返混造成了_和反应物浓度的降低。（停留时间分布）二选择题1化学反应，其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质_。（A）A. B. C. D. （计量系数的定义，正负号，注意，反应物的化学计量系数为负，而生成物为正）2对于反应，则_。（A）（加绝对值）A. B. C. D.
10、 3气相反应4A + B 3R + S进料时无惰性气体，A与B以31的摩尔比进料，则膨胀因子=_。（C）A. 1/4 B. 2/3 C. 1/4 D. 2/3（膨胀因子的定义，注意，膨胀因子表示一摩尔该物质完全转化，引起系统体积的变化）4反应，则反应级数n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 35反应A + B C，已知，则反应级数n=_。（B）A. 0 B. 1 C. 2 D. 3（能够从单位上反推反应级数）6如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高选择性应_。（C）A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度7一级连串反应A P S在全混流釜式反应器中进行，使目
11、的产物P浓度最大时的最优空时_。（D）A. B. C. D. 8一级连串反应A P S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间_。（C）A. B. C. D. （连串反应的最佳反应时间，由此可求得最佳反应器体积，要注意对CSRT，结论是不一样的，因为CSTR的物料衡算方程与PFR不一样）9一级不可逆液相反应，出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的反应体积V为_。（C）A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4（能进行间歇反应器体积的计算，间歇反应器的反应体积决定于一批物料的体积）10对于反应级数n0的不可逆
12、等温反应，为降低反应器容积，应选用_。（B）A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器（注意级数小于0，如果大于0呢？应该选用PFR）11于可逆吸热反应，为提高反应速率应_。（C）A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度12对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调增大，则最适合的反应器为_。（A）A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器（为提高收率，应该在高浓度下操作，所以选择平推流）13反应级数n=_时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。(C)A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 2（一级反应的特殊性，一级往往是一个分界点，由此请自己归纳出至少3点以上一级反应的特殊性，均可能考到，比如一级反应转化率与反应物初始浓度无关）14下列属于理想吸附等温方程的是_。（A）A. Langmuir型 B. Freundlich型 C. Temkin型 D. BET型15下列不属于Langmuir型等温吸附的假
