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1、2007）1、液相平行反应 ARSPrP=2CA molLmin-1rR= 1 molLmin-1rS=1CA2 molLmin-1 CAO=2molL，CP0 = CR0 = CS0 = 0，P为目的产物，求： （1）在全混流反应器（CSTR）中能得到P的最大浓度；（2） 在平推流反应器（PFR）中能得到P的最大浓度；答：解：瞬时选择性 (1分)（1）CSTR（全混流反应器）中：平均选择性瞬时选择性 （1分） （3分）（2）PFR（活塞流反应器）2、根据反应的TX关系图，回答问题： （1）AB线、NP线各称作什么线？（2）在等温线上，A、D、O、E、M点中，那点速率最大？那点速率最小？（3）
2、在等转化率线上，H、C、R、O、F、B点中，那点速率最大？那点速率最小？（4）在C、R两点中，那一点速率大？（5）根据图中所给的十点，判断那一点速率最大？答：(1） AB是平衡曲线，NP是最佳温度曲线； （2分）（2） M点速率最大，A点速率最小； （2分）（3） O点速率最大，B点速率最小； （2分）（4） RC； （2分）（5） M点速率最大。 （2分）3、 在间歇搅拌釜式反应器中，用己二酸（A）与己二醇（B）聚缩制醇酸树脂。反应在硫酸催化下进行，其动力学由实验测得：(-rA)=kCACB, 实验条件：反应温度70，CA0=CB0=0.004kmol/L, k=1.97 L / kmolm
3、in, 若每天处理2400Kg己二酸，己二酸转化率在80时出料，操作的辅助时间为1h，物料装填系数f0.75。求单釜生产时反应釜体积？解：CAO=CBO （1分） （2分） （2分） （2分） （2分） 4、对一级反应AR，反应速率常数k=1 min-1，采用空时均为1 min的全混流反应器与平推流反应器相互串联操作，计算下列两种串联方式的转化率。其中CAO=2 kmol/m3。 （a） （b）解：对情况（a）：（2分）（2分）（1分） （2分）（1分）（1分）对情况（b）： 两种情况有相同的转化率，混合早晚无影响。 （1分）2008）三、已知全混流反应器体积Vm=2m3，平推流反应器体积Vp
4、=1m3，对一级反应A R，在相同的温度、进料流率条件下，求：（1） 采用“先全混后平推”的顺序串联操作时，出口转化率为X1是多少？（2） 若采用“先平推后全混”的顺序操作时，出口转化率X2又将是多少？已知进料体积流率为V0=1 m3/h，反应速率常数为1h1。 （14分）解：（1） （2分） （2分） （1分） 得方程： （1分）解方程得：XA0.81681.6 （1分）（2） （2分） （2分） （1分） （1分）解方程得：XA0.81681.6 （1分）PARrP=k1CArR=k2 CA2四、液相平行反应k1=1.0h-1，k2/k1=1.5 Lmol-1，CAO=2molL-1，Cp
5、O= CsO =0，要求反应流体的进料速率为V0=5m3/h，出口A的转化率为90%，试求： （1） 在全混流反应器中能得到P的浓度；（2） 在平推流反应器中能得到P的浓度；（3） 若采用两个全混流反应器串联操作，为获得产物P的最大浓度，每个反应器所需的反应容积，以及反应器总体积。 （20分）解：（1）CSTR中： （3分） （2分）（2）PFR中： （3分） （3）两个CSTR串联： （2分） （2分）令 得： （1分） （3分） （3分）V总V1+V22.95+12.5615.51m3 五、在一闭式容器中进行停留时间分布的脉冲实验，测得数据如下：t (min)0246810121416CA
6、(kg/m3)06.512.512.510.05.02.51.00 求：（1）E（t）、t、(2) 若在该容器内进行一级不可逆反应，（rA）=kCA, k=0.15min-1，若实测E（t）数据可用多釜串联模型拟合，求N及xA。 （20分）解：（1）C0220+2（6.5+12.5+12.5+10.0+5.0+2.5+1.0）+0100 Kg/m3 （2分）t（min）0246810121416CA06.512.512.510.05.02.51.00E(t)=CA/C0 00.0650.1250.1250.100.050.250.100t E(t)00.130.50.750.800.500.3
7、00.140t 2E(t)00.262.004.506.405.003.601.960（写出上述表格中的数据，即E(t)函数，2分） 6.24min （2分）0+2(0.26+2.00+4.50+6.40+5.00+3.60+1.96)+06.242 8.50min2 （2分） （2分） （2） 取 N 5 （3分） （7分，其中写出公式3分；正确代公式中数值2分；结果正确2分）六、 气固相一级不可逆催化反应A B，催化剂为直径5mm球形颗粒，以单位床层体积为基准的反应速率常数k=2S-1，床层空隙率B=0.4，测得内扩散效率因子=0.672,计算下列情况下的宏观反应速率常数Kw。（1）催化剂
8、粒径改为直径3mm，其它条件不变；（2）改变填充方式，使B=0.5，其它条件不变。 解：由 得出： （2分） （2分）（1）改变粒径，而不改变其它条件：则： （2分）此时， （2分）kw1 = 1kv = 0.8342 = 1.67（s-1m-3床层） （2分）（2）改变填充方式，其它条件不变： 则： （1分） （1分） （2分） kw2 = 2kv = 0.6382 = 1.27（s-1m-3床层） （2分）2009）三、计算题：（共50分）1、 在体积为0.12m3的全混流反应器中进行反应A + BR + S ，式中k17m3/kmolmin，k23m3/kmolmin，两种反应物以等体积
9、加入反应器，一种含A2.8kmol/ m3，另一种含B1.6kmol/ m3，假设系统的密度不变，B的转化率为75，求每种物料的流量？（15分）解：CA0=1.4 kmol/ m3，CB0=0.8 kmol/ m3 （2分） CB CB0(1-XB)0.2 kmol/ m3 CACA0CB0 XB0.8 kmol/ m3 CRCSCB0 XB0.6kmol/ m3 （3分） rAk1 CA CBk2 CRCS0.04 kmol/ m3min （2分） （公式2分，结果1分） Q0V/=0.121000/15=8 L/ min （公式2分，结果1分）每种物料流量各为4L/ min （2分）APSRrP=2CA molLmin-1rR= 1 molLmin-1rS=1CA2 molLmin-12、 液相平行反应CAO=2molL，CP0=CR0= CS0= 0，P为目的产物，求：（1） 在全混流反应器（CSTR）中能得到P的最大浓度；（2） 在平推流反应器（PFR）中能得到P的最大浓度。 （15分
