化学反应工程习题课(20170527)(3页).doc

-化学反应工程习题课1：填空题平推流管式反应器t时，F（t）=_1_。平推流管式反应器t =时，E（t）=_。  2：填空题在轴向扩散模型中，模型的唯一参数贝克莱数Pe=  uLr/Da，物理意义是对流流动和扩散传递的相对大小（对流传递速率与扩散传递速率之比），Pe准数愈大轴向返混程度就愈小_。3：填空题 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。对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用_全混流_反应器为宜。4：填空题气固相催化反应的内扩散模数参数为_梯尔模数_，表达式是 ，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了表面反应速率与内扩散速率之比。无论何种形状催化剂颗粒，当<0.4时，=1，即内扩散的影响可忽略，当>3.0时，即内扩散影响严重，内扩散因子=1/。如何提高多相催化反应的反应速率，以强化反应器的生产强度，办法之一就是使内扩散有效因子增大。减小催化剂颗粒的尺寸，值减小，值可增大，此外，增大催化剂的孔容和孔半径，可提高有效扩散系数De的值，从而使值减小，值增大。5：填空题 对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当/2ra0.01时，属于分子扩散，此时扩散速率主要受分子间碰撞的影响所致与孔半径尺寸无关。当/2ra10时，属于努森扩散分子，此时主要是气体分子与孔壁的碰撞，与孔半径ra无关，则努森扩散系数为DK= 。对于多孔颗粒中的颗粒有效扩散系数为Dei=pDi/m6：填空题 气固相催化反应的7个步骤、3个过程，其中三个过程分别是_外扩散、_内扩散和化学动力学_过程。固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于BET方程。7：填空题外扩散对多相催化反应的影响时，一级不可逆反应的外扩散有效因子 =1/（1+Da），其中Da称为丹克莱尔数，物理意义是化学反应速率与外扩散速率之比。8：填空题 反应级数n= 1时，微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。  9：填空题 活化能的大小直接反映了反应速率对温度的敏感程度。10：填空题在建立数学模型时，根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为累积量=输入量-输出量。11：填空题反应器物料的停留时间分布曲线是通过物理示踪法测定的，目前采用示踪剂的主要输入方式有阶跃输入法和脉冲输入法。物料在反应器内停留时间是一个随机过程，通常用二个函数及二个特征值予以描述；这二个函数分别是停留时间分布函数F(t) 和停留时间分布密度函数E(t) ，二个特征值则是平均停留时间和停留时间分布的方差。   12：填空题 理想反应器中，平推流反应器的返混为_0_，全混流反应器的返混最大_。当完全没有返混时，=1， 当返混达到极大程度时，=0，当返混介于二者之间时，即非理想流动时，介于_0_和_1_之间。13：填空题全混流反应器的容积效率为反应时间t与_空时_之比。  14：填空题具有良好搅拌装置的釜式反应器按理想混合反应器处理，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。  15：填空题理想反应器是指理想混合（完全混合）反应器、平推流（活塞流或挤出流）反应器。  16：填空题催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面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。  17：填空题 对于_平推流管式_反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。18：填空题  对于复合反应，当平行反应的反应级数相等时，内扩散多反应选择性无影响。当主反应的反应级数大于副反应时，内扩散使反应选择性降级。当反应为一级连串反应时，内扩散的影响，使反应的瞬时选择性降低。19：填空题多釜串联模型的平均停留时间 ，方差   20：填空题 全混流反应器中有_2_个稳定的定常态操作点21：填空题 动力学方程表现的是化学反应速率与反应物温度、浓度之间的关系。而建立动力学方程常采用两种方法，分别是积分法和微分法。22：填空题气体在固体表面上发生吸附时，描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为吸附等温方程。  23：填空题气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠范德华力结合的，而化学吸附是靠化学键力结合的。  24：填空题 Langmuir型等温吸附的假定       表面均匀，分子间无作用力，单层吸附最大为1.0，一定条件下动态平衡。 25：填空题 在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_空时_26：填空题影响固定床空隙率的因素有颗粒体积和床层体积。27：填空题 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A=-1/4，膨胀率A= 28：填空题化学反应工程中的"三传一反”中的三传是指传质、传热、动量传递。  29：填空题 化学反应过程按操作方法分为分批式操作、连续式操作、半分批式操作。30：填空题 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。31：填空题气液反应中，液体传递速率方程中的参数称为化学吸收的增大因子，值的大小取决于和M的值。无量纲数为称为_八田数_，物理意义是液膜内化学反应速率与物理吸收速率之比。32：填空题在固定床内流体流动中存在壁效应，是指靠近壁面处的空隙率比其它部位大，为减少壁效应的影响，要求床层直径至少要大于颗粒直径的8倍以上。在换热式固定床反应器中的T-XA，温度随转化率的增加是 先升高后降低 ，dT/d XA=0时，所对应的温度称为_热点温度_。33：填空题 N个平推流反应器串联操作，其总体积VR比一个具有体积为VR的单个平推流反应器所能获得的转化率大。34：若反应系在绝热条件下进行，其绝热方程为T-T0=XA，则称为绝热温升。绝热条件下进行吸热反应时，反应温度随转化率的增加而下降，对于不可逆放热反应时，反应温度随转化率的增加而升高。对于管式反应器，一般情况下选择较高的进料温度是有利的。-第 3 页-