化学反应工程试题.doc

. .化学反响工程原理一、选择题1、气相反响进料时无惰性气体，与以12摩尔比进料，那么膨胀因子=_A_。A. -2 B. -1 C. 1 D. 22、一级连串反响在间歇式反响器中，那么目的产物P的最大浓度_A_。A. B. C. D. 3、串联反响A P目的R + S，目的产物P与副产物S的选择性=_C_。A. B. C. D. 4、全混流反响器的容积效率=1.0时，该反响的反响级数n_B_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 05、对于单一反响组分的平行反响，其瞬间收率随增大而单调下降，那么最适合的反响器为_B_。A. 平推流反响器 B. 全混流反响器C. 多釜串联全混流反响器 D. 全混流串接平推流反响器6、对于反响级数n0的不可逆等温反响，为降低反响器容积，应选用_A_。A. 平推流反响器 B. 全混流反响器C. 循环操作的平推流反响器 D. 全混流串接平推流反响器7、一级不可逆液相反响， 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，那么反响器的体积V为_C_。A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.48、在间歇反响器中进展等温一级反响A B，当时，求反响至所需时间t=_B_秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 5609、一级连串反响A P S在全混流釜式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的最优空时_D_。A. B. C. D. 10、分批式操作的完全混合反响器非生产性时间不包括以下哪一项_B_。A. 加料时间 B. 反响时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间11、全混流反响器中有_B_个稳定的定常态操作点。A. 1 B. 2 C. 3 D. 412、全混流反响器的容积效率小于1.0时，且随着的增大而减小，此时该反响的反响级数n_D_。A. 0 B. =0 C. 0 D. 013、当反响级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A. =0 B. =1 C. 1 D. 114、轴向分散模型的物料衡算程的初始条件和边界条件与_C_无关。A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入式 C. 管的流动状态 D. 检测位置15、对于气-液相反响几乎全部在液相中进展的极慢反响，为提高反响速率，应选用_C_装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为，当平行失活对反响物有强扩散阻力时，d为_C_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 117、不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度18、属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是_A_。A. 粒子与流体间有浓度差                  B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度                    D. 床层径向有浓度梯度19、以下哪一项不属于流化床反响器按深度而分的第级模型的特点_C_。A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关20、流化床反响器中的操作气速是根据具体情况定的，一般取流化数在_B_围。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.521、全混流反响器进展放热反响时，要使反响器操作在稳定的定常态，那么必须满足以下条件 C A移热速率>放热速率B移热速率<放热速率C移热速率随温度变化率>放热速率随温度的变化率D移热速率随温度变化率<放热速率随温度的变化率22、气固催化反响本征速率是指排除 C阻力后的反响速率。A外扩散阻力 B扩散 C外扩散 D吸附和脱附23、等温液相反响 A+BP rp=klCACB， 2AR rR=k2CA2P为目的产物，有以下四种案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用 D A间歇釜式反响器，A和B一次性参加； B全混流反响器；C半间歇釜式反响器，A一次性参加，B连续滴加；D半间歇釜式反响器，B一次性参加，A连续滴加。24、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反响后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯仍大量存在，说明这是一个 B 反响。A慢速 B可逆 C自催化 D不可逆25、等温恒容下进展各步均为一级不可逆串联反响假设保持一样的转化率xA，调节反响温度使k2/k1降低，那么P的收率将 A A.增大 B减小 C不变 D先增后减26、在全混流反响器中，反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_A_。A. 空时         B.反响时间t       C. 停留时间t       D. 平均停留时间 27、阶跃示踪法测定停留时间分布 对应曲线为_B_。A. Et曲线      B. Ft曲线        C. It曲线     D.yt曲线28、气固催化反响的扩散模数 ，其中L为特征长度，假设颗粒为球形那么L=_D_。A. 厚度/2          B. R                 C. R/2            D. R/329、对于反响级数n0的不可逆等温反响，为降低反响器容积，应选用_A_。A. 平推流反响器 B. 全混流反响器C. 循环操作的平推流反响器 D. 全混流串接平推流反响器二、填空题1、化学反响工程是一门研究化学反响的工程问题的科学。2、化学反响速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，那么=。3、平行反响均为一级不可逆反响，假设，选择性Sp与浓度无关，仅是温度的函数。 4、对于反响级数n0的反响，为降低反响器容积，应选用平推流反响器为宜。5、对于恒容的平推流管式反响器平均停留时间、反响时间、空时一致。6、假设流体是分子尺度作为独立运动单元来进展混合，这种流体称为_微观流体_。7、流体的混合程度常用调匀度S、流体的混合态来描述。8、催化剂在使用过程中，可能因晶体构造变化、融合等导致外表积减少造成的_物理失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_化学_失活。9、对于多性的催化剂，分子扩散很复杂，当微径在约_0.1um _时，分子与壁的碰撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为 努森扩散 。10、绝热床反响器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动向上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。11、对于可逆的放热反响，存在着使反响速率最大的最优温度和平衡温度，二者的关系为_。12、描述流化床的气泡两相模型，以的气速进入床层的气体中，一局部在乳相中以起始流化速度通过，而其余局部那么全部以气泡的形式通过。13、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_气_相为平推流，而对_乳_相那么有种种不同的流型。14、多相反响过程是指同时存在两个或更多相态的反响系统所进展的反响过程。15、三传一反是化学反响工程的根底。16、不管是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称_数学模型_。17、一级连串反响在平推流反响器中，那么目的产物P的最大浓度_、_。、18、着眼反响组分K的转化率的定义式为_。19、一级连串反响在间歇式全混流反响器中，那么目的产物P的最大浓度_、_。、20、化学反响速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数，那么=_。21、理想反响器是指全混流反响器、平推流反响器。22、具有良好搅拌装置的釜式反响器按全混流反响器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反响器按平推流反响器处理。23、全混流反响器稳定的定常态操作点的判据为、 , 24、平推流反响器的返混为_0_。25、一个可逆的均相化学反响，如果正、逆两向反响级数为未知时，采用_初始速率法_法来求反响级数。26、分批式完全混合反响器操作的优化分析是以_平均生产速率 最大_、_生产经费最低_为目标进展优化的。27、轴向分散模型的数学期望值 _，差 _。28、测定气-液相反响速率的法与均相反响时不同之点是实验时要排除气相和液相中的_扩散阻力_，使反响在动力学区域进展。29、在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床设置部构件，但很少使用水平构件，它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用，从而导致床产生明显的_温度_梯度和_浓度_梯度。30、对于气-固系统的流化床反响器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就出现气泡，气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床称为_聚式流化床_。31、当前用于描述气-液两相流相间传质的模型有两大类：一是按稳态扩散来处理的_双膜模型_；一是按非稳态扩散处理模型，如_溶质渗透模型_和_外表更新模型_。32、在建立数学模型时，根据根底资料建立物料衡算式的一般式为_输入量=输出量+反响量+累积量_。33、活化能的大小直接反映了_反响速率_对温度的敏感程度。34、生成主产物的反响称为_主反响_，其它的均为_副反响_。35、固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有一样体积Vp的球粒子直径，表达式dv=_(6VP/)1/3_。三、 分析解答题1、简述等温恒容平推流反响器空时、反响时间、停留时间三者关系？空时是反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比。分反响时间是反响物料进入反响器后从实际发生反响的时刻起到反响达某一程度所需的反响时间。分停留时间是指反响物进入反响器的时刻算起到离开反响器共停留了多少时间。分由于平推流反响器物料不发生返混，具有一样的停留时间且等于反响时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。分2、简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验法及其对应曲线？阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，分在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为的流体，分同时保持系统流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。分对应的曲线为Ft，。分3、简述均相反响及其动力学的研究容？答：参与反响的各物质均处于同一个相进展的化学反响称为均相反响。均相反响动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反响物组成和压力等对反响速率、反响产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反响速率之间定量关系的速率程。4、对于可逆放热反响如选择操作温度？答：1对于放热反响，要使反响速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度； 2这是由于可逆放热反响，由于逆反响速率也随反响温度的提高而提高，净反响速率出现一极大值；3而温度的进一步提高将导致正逆反响速率相等而到达化学平衡。5、简述气-液反响的宏观过程：Ag + bBl 产物l？1反响物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定到达气液相平衡； 2反响物气相组分A从气液相界面扩散入液相，并在液相反响； 3液相的反响产物向浓度下降向扩散，气相产物那么向界面扩散； 4气相产物向气相主体扩散。6、简述固定床反响器的优缺点？1催化剂在床层不易磨损； 2床层流体的流动接近于平推流，与返混式反响器相比，用较少的催化剂和较小的反响器容积来获得较大的生产能力； 3固定床中的传热较差； 4催化剂的更换必须停产进展。7、对于反响，其活化能为；，其活化能为，当时如选择操作温度可以提高产物的收率？答：对于平行反响，所以，当时应尽可能提高反响温度，可提高R的选择性，提高R的收率8、简述气固流化床反响器气泡两相模型的特点？1以U0的气速进入床层的气体中，一局部在乳相中以起始流动速度Umf通过，而其余局部以U0-Umf那么全部以气泡的形式通过； 2床层从流化前的高度Lmf增高到流化时的高度Lf，完全是由于气泡的体积所造成； 3气泡相为向上的平推流，大小均一； 4反响完全在乳相中进展； 5气泡与乳相间的交换量Q为穿流量q与扩散量之和。9、简述双膜理论？该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，而把气液两相阻力集中在这两个流体膜，而假定气相主体和液相主体组成均一，不存在传质阻力。组分是通过在气膜和液膜的稳定的分子扩散过程来进展传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且到达平衡。因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加，相间传质总阻力等于传质阻力的加和。10、简述理想反响器的种类？通常所指的理想反响器有两类：理想混合完全混合反响器和平推流活塞流或挤出流反响器。所谓完全混合流反响器是指器的反响流体瞬间到达完全混合，器物料与反响器出口物料具有一样的温度和浓度。所谓平推流反响器是指器反响物料以一样的流速和一致的向进展移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器具有一样的停留时间。11、简述气固流化床反响器鼓泡床模型的特点？答：假定床顶出气组成完全可用气泡中的组成代表，而不必计及乳相中的情况，对气泡的组成进展计算便可以到达反响的转化率12、简述理想反响器的种类。答：通常所指的理想反响器有两类：理想混合完全混合反响器和平推流活塞流或挤出流反响器。所谓完全混合流反响器是指器的反响流体瞬间到达完全混合，器物料与反响器出口物料具有一样的温度和浓度。所谓平推流反响器是指器反响物料以一样的流速和一致的向进展移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器具有一样的停留时间四、计算题1、醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反响生成甲烷和二氧化碳：在916时，试计算：199%的醋酸反响掉的时间；2在此反响条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。解：设在时间t时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x和y，初始为，那么相加得 将其积分1当转化率为99%时2瞬时选择性为积分得2、反响A B为n级不可逆反响。在300K时要使A的转化率到达20%需12.6分钟，而在340K时到达同样的转化率仅需3.20分钟，求该反响的活化能E。解： 即达20%时，式中M为常数E=29.06kJ/mol 3、气相反响在400K时的速率式，求。4、有一个反响器测其差，如果这个反响器可以用等体积多釜串联模型来描述，并在这个反响器中进展液相反响A + B 2R，求反响器的出口转化率？解：分分那么每个反响器的停留时间为分对第一个釜进展物料衡算分整理得分解得分同理对第二个釜进展物料衡算分解得分5、现有一有效容积为0.75m3的搅拌釜反响器，其设置有换热面积为5.0m2的冷却盘管。欲利用该反响器来进展AR的一级不可逆的液相反响，其速率常数，反响热，原料液中A的浓度，但不含反响产物R。此原料液的密度=1050g/l；定压比热J/g·。要求原料液的进料流率为，反响器出口的反响液中。总传热系数U=209.2KJ/m2·h·。所用的冷却介质的温度为25。试全混流反响器的热稳定性的判据来确定定常态操作是否稳定。解：该操作是稳定的。6、在间歇釜中一级不可逆反响，液相反响A 2R，kmol/m3·h，k=9.52×109exp-7448.4/T h-1，2.3 kmol/m3，60，0，假设转化率0.7，装置的生产能力为50000 kg产物R/天。求50等温操作所需反响器的有效容积？用于非生产性操作时间t0=0.75 h解：反响终了时R的浓度为教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。. .word.zl.