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第一章緒論1.化學(xué)反應(yīng)工程是一門(mén)研究______________的科學(xué)。(化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題)2.化學(xué)反應(yīng)工程是一門(mén)研究化學(xué)反應(yīng)的工程問(wèn)題的科學(xué),既以_______作為研究對(duì)象,又以_______為研究對(duì)象的學(xué)科體系。(化學(xué)反應(yīng)、工程問(wèn)題)3._______是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)。(三傳一反)4.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程按操作方法分為_(kāi)______、_______、_______操作。(分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式)5.化學(xué)反應(yīng)工程中的“三傳一反”中的三傳是指_______、_______、_______。(傳質(zhì)、傳熱、動(dòng)量傳遞)6.不論是設(shè)計(jì)、放大或控制,都需要對(duì)研究對(duì)象作出定量的描述,也就要用數(shù)學(xué)式來(lái)表達(dá)個(gè)參數(shù)間的關(guān)系,簡(jiǎn)稱(chēng)_______。(數(shù)學(xué)模型)7.在建立數(shù)學(xué)模型時(shí),根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料、熱量和動(dòng)量衡算式的一般式為_(kāi)______。(累積量=輸入量-輸出量)8.“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ),其中所謂的一反是指_______。(A)A.化學(xué)反應(yīng)9.“三傳一反”是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ),下列不屬于三傳的是_______。(A)A.能量傳遞B.質(zhì)量傳遞C.熱量傳遞D.動(dòng)量傳遞第二章均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1.均相反應(yīng)是指_。(參與反應(yīng)的物質(zhì)均處于同一相)B.反應(yīng)工程C.反應(yīng)熱力學(xué)D.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)2.對(duì)于反應(yīng),則_______。()3.著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為_(kāi)______。()4.當(dāng)計(jì)量方程中計(jì)量系數(shù)的代數(shù)和等于零時(shí),這種反應(yīng)稱(chēng)為_(kāi)______,否則稱(chēng)為_(kāi)______。(等分子反應(yīng)、非等分子反應(yīng))5.化學(xué)反應(yīng)速率式為,用濃度表示的速率常數(shù)為,假定符合理想氣體狀態(tài)方程,如用壓力表示的速率常數(shù),則=_______。()6.化學(xué)反應(yīng)的總級(jí)數(shù)為n,如用濃度表示的速率常數(shù)為,用逸度表示的速率常數(shù),則=_______。()7.化學(xué)反應(yīng)的總級(jí)數(shù)為n,如用濃度表示的速率常數(shù)為,用氣體摩爾分率表示的速率常數(shù),則=_______。()8.在構(gòu)成反應(yīng)機(jī)理的諸個(gè)基元反應(yīng)中,如果有一個(gè)基元反應(yīng)的速率較之其他基元反應(yīng)慢得多,他的反應(yīng)速率即代表整個(gè)反應(yīng)的速率,其他基元反應(yīng)可視為處于_______。(擬平衡常態(tài))9.當(dāng)構(gòu)成反應(yīng)機(jī)理的諸個(gè)基元反應(yīng)的速率具有相同的數(shù)量級(jí)時(shí),既不存在速率控制步驟時(shí),可假定所有各步基元反應(yīng)都處于_______。(擬定常態(tài))10.活化能的大小直接反映了______________對(duì)溫度的敏感程度。(反應(yīng)速率)11.一個(gè)可逆的均相化學(xué)反應(yīng),如果正、逆兩向反應(yīng)級(jí)數(shù)為未知時(shí),采用______________法來(lái)求反應(yīng)級(jí)數(shù)。(初始速率法)12.生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱(chēng)為_(kāi)______,其它的均為_(kāi)______。(主反應(yīng)、副反應(yīng))13.平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若>,選擇性Sp與_______無(wú)關(guān),僅是_______的函數(shù)。(濃度、溫度)14.如果平行反應(yīng)度)>,提高選擇性應(yīng)_____。(提高溫______、15.一級(jí)連串反應(yīng)______。(在全混流釜式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度、)16.一級(jí)連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______、______。(、)17.一級(jí)連串反應(yīng)在間歇式全混流反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______、______。(、)18.一級(jí)連串反應(yīng)在平推流反應(yīng)器中,為提高目的產(chǎn)物P的收率,應(yīng)______。(降低)19.鏈反應(yīng)的三個(gè)階段為_(kāi)______、_______、_______。(鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止)20.下列屬于均相反應(yīng)的是_______。(B)A.煤炭燃燒B.氫氣燃燒C.離子交換D.加氫裂解21.下列屬于均相反應(yīng)的是_______。(A)A.乙酸乙酯水解22.下列屬于均相反應(yīng)的是_______。(C)A.催化重整B.催化裂解C.HCl與NaOH的中和D.水泥制造23.下列屬于非均相反應(yīng)的是_______。(D)A.乙酸乙酯水解B.氫氣燃燒C.HCl與NaOH的中和D.催化裂解24.下列屬于非均相反應(yīng)的是_______。(B)B.CuO的還原C.加氫脫硫D.電石水解A.乙酸和乙醇的酯化B.加氫脫硫25.化學(xué)反應(yīng)C.氫氣燃燒D.烴類(lèi)氣相裂解,其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為-1的是哪種物質(zhì)______。(A)A.B.C.D.26.化學(xué)反應(yīng),其中化學(xué)反應(yīng)計(jì)量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì)______。(D)A.B.C.D.27.對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)組分A的化學(xué)反應(yīng)速率_______。(A)_______。(B)A.B.C.D.28.對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率A.B.C.D.29.對(duì)于反應(yīng),則_______。(A)。(C)A.B.B.C.C.D.30.對(duì)于反應(yīng),則_______A.D.31.氣相反應(yīng)4A+B→3R+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A與B以3∶1的摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(C)A.1/4B.2/3C.–1/4D.–2/3=∑Vi/|VA|=反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量系數(shù)之和/所求物的化學(xué)計(jì)量數(shù)32.氣相反應(yīng)A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A與B以1∶1摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(D)A.–2B.–1C.1D.233.氣相反應(yīng)2A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A與B以2∶1摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(C)A.–1B.–1/2C.1/2D.134.氣相反應(yīng)2A+B→3P+S進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A與B以3∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(D)A.–1B.1/3C.2/3D.135.氣相反應(yīng)進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,與以1∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(A)A.–2B.-1C.1D.236.氣相反應(yīng)進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,與以1∶2摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子=_______。(B)A.–1B.–1/2C.1/2D.137.氣相反應(yīng)=_______。(B)進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,與以2∶3摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子A.–1B.–2/3C.2/3D.138.化學(xué)反應(yīng)速率式為,如用濃度表示的速率常數(shù)為,用壓力表示的速率常數(shù)為,則=_______。(B)A.B.C.D.39.化學(xué)反應(yīng)速率式為。(D),如用濃度表示的速率常數(shù)為,用壓力表示的速率常數(shù)為,則=_______A.B.C.D.求反應(yīng)級(jí)數(shù)看單位40.反應(yīng),,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(B)A.041.反應(yīng)A+B→C,已知A.0B.142.反應(yīng)3A→P,已知B.1C.2D.3,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(B)C.2C.2D.3,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(A)A.0B.1D.343.反應(yīng)(C),已知,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。A.0B.1B.1B.1C.2D.344.反應(yīng)A.0,已知,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(C)C.2D.345.反應(yīng)A.0,已知,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(C)C.2D.346.反應(yīng)A+B→C,已知,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______。(A)A.0B.1C.2D.347.下列屬于平行反應(yīng)的是_______。(C)A.A+B→PB.C.D.A+B→P=R+S48.串聯(lián)反應(yīng)A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P的得率=_______。(B)A.B.C.D.49.串聯(lián)反應(yīng)A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_______。(C)A.B.C.D.50.串聯(lián)反應(yīng)A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P的總收率=_______。(A)A.B.C.D.51.如果平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若>>,提高選擇性應(yīng)_______。(B),提高收率應(yīng)_______。(C)A.提高濃度B.提高溫度C.降低濃度D.降低溫度52.如果平行反應(yīng)均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若A.提高濃度B.降低濃度C.提高溫度D.降低溫度53.一級(jí)連串反應(yīng)A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)_______。(D)A.B.C.D.54.一級(jí)連串反應(yīng)(B)在全混流釜式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。A.B.C.D.55.一級(jí)連串反應(yīng)(A)在間歇式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。A.B.C.D.56.一級(jí)連串反應(yīng)(A)在平推流管式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。_______。A.B.C.D.57.一級(jí)連串反應(yīng)A→P→S在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反應(yīng)時(shí)間(D)A.B.C.D.58.一級(jí)連串反應(yīng)A→P→S在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時(shí)的反應(yīng)時(shí)間_______。(C)A.B.C.D.59.下列反應(yīng)沒(méi)有涉及到鏈反應(yīng)的是_______。(B)A.石油裂解B.酯化反應(yīng)C.烴類(lèi)氧化D.聚合反應(yīng)60.簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容?答:參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對(duì)反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響,并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。61.簡(jiǎn)述鏈鎖反應(yīng)所具有的基本特征?答:1)鏈反應(yīng)具有三個(gè)階段:鏈的引發(fā)、鏈的傳播和鏈的終止;2)鏈的引發(fā)和傳播均需要通過(guò)游離原子或游離基;3)游離原子和游離基均具有較高活性,容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成穩(wěn)定的分子,從而使鏈反應(yīng)終止。62.反應(yīng)2NO+2H2=N2+2H2O,實(shí)驗(yàn)測(cè)得速率方程為:。試設(shè)定能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反應(yīng)機(jī)理。解:機(jī)理(1):(慢)①(快)②所以與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同機(jī)理(2):(快速)③(慢速)④(快)⑤③達(dá)擬平衡態(tài),④為速控步驟由③得代入此機(jī)理與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,選機(jī)理(2),因其無(wú)叁分子反應(yīng),而機(jī)理(1)是。63.由A和B進(jìn)行均相二級(jí)不可逆反應(yīng)A+B=S,速率方程:=。求:(1)當(dāng)(2)當(dāng)時(shí)的積分式時(shí)的積分式解:(1)CA與CB之比保持恒定所以積分得寫(xiě)成轉(zhuǎn)化率時(shí)(2)式中:積分得64.反應(yīng)A→B為n級(jí)不可逆反應(yīng)。已知在300K時(shí)要使A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%需12.6分鐘,而在340K時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需3.20分鐘,求該反應(yīng)的活化能E。解:即達(dá)20%時(shí),式中M為常數(shù)∴E=29.06(kJ/mol)65.考慮下述連串反應(yīng):,已知上述反應(yīng)中每一步均為一級(jí)反應(yīng),試求A、B和C的濃度隨間變化的函數(shù)式。解:對(duì)于反應(yīng)物A,應(yīng)有:積分得對(duì)于B,應(yīng)有將上式兩端乘以可得即將上式積分得,第三章理想反應(yīng)器1.理想反應(yīng)器是指_______、_______。[理想混合(完全混合)反應(yīng)器、平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器]2.具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按_______反應(yīng)器處理,而管徑小,管子較長(zhǎng)和流速較大的管式反應(yīng)器按_______反應(yīng)器處理。(理想混合反應(yīng)器、平推流)3.分批式完全混合反應(yīng)器操作的優(yōu)化分析是以_______、_______為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的。(平均生產(chǎn)速率最大、生產(chǎn)經(jīng)費(fèi)最低)4.全混流反應(yīng)器的空時(shí)τ是_______與_______之比。(反應(yīng)器的有效容積、進(jìn)料流體的容積流速)5.全混流反應(yīng)器的容積效率η為_(kāi)______與_______之比。(反應(yīng)時(shí)間t、空時(shí)τ)6.全混流反應(yīng)器的放熱速率=______________。()7.全混流反應(yīng)器的移熱速率=______________。(8.全混流反應(yīng)器的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為_(kāi)______。())9.全混流反應(yīng)器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)的判據(jù)為_(kāi)______、_______。(10.全混流反應(yīng)器的返混_______。(最大)、)11.平推流反應(yīng)器的返混為_(kāi)______。(零)12.對(duì)于恒容的平推流管式反應(yīng)器_______、_______、_______一致。(平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí))13.對(duì)于恒容的_______管式反應(yīng)器平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)一致。(平推流)14.如果將平推流反應(yīng)器出口的產(chǎn)物部分的返回到入口處與原始物料混合,這類(lèi)反應(yīng)器為_(kāi)______的平推流反應(yīng)器。(循環(huán)操作)15.對(duì)于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器,當(dāng)循環(huán)比β→0時(shí)為_(kāi)______反應(yīng)器,而當(dāng)β→∞時(shí)則相當(dāng)于_______反應(yīng)器。(平推流、全混流16.對(duì)于循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器,當(dāng)循環(huán)比β→0時(shí)反應(yīng)器內(nèi)返混為_(kāi)______,而當(dāng)β→∞時(shí)則反應(yīng)器內(nèi)返混為_(kāi)______。(零、最大)17.對(duì)于絕熱操作的放熱反應(yīng),最合適的反應(yīng)器類(lèi)型為_(kāi)______。(全混流串平推流)18.對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n<0的反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用_______反應(yīng)器為宜。(全混流)19.對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n>0的反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用_______反應(yīng)器為宜。(平推流)20.對(duì)于自催化反應(yīng),最合適的反應(yīng)器為_(kāi)______。(全混流串平推流)21.對(duì)于可逆的放熱反應(yīng),使反應(yīng)速率最大的反應(yīng)溫度22.對(duì)于可逆的放熱反應(yīng),達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)的溫度_______。(_______。())23.分批式操作的完全混合反應(yīng)器非生產(chǎn)性時(shí)間不包括下列哪一項(xiàng)_______。(B)A.加料時(shí)間B.反應(yīng)時(shí)間C.物料冷卻時(shí)間D.清洗釜所用時(shí)間24.在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng)A→B,所需時(shí)間t=_______秒。(D)P58,當(dāng)時(shí),求反應(yīng)至A.8500B.8900C.9000D.990025.在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫一級(jí)反應(yīng)A→B,所需時(shí)間t=_______秒。(B),當(dāng)時(shí),求反應(yīng)至A.40026.在全混流反應(yīng)器中,反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比為_(kāi)______。(A)A.空時(shí)τB.反應(yīng)時(shí)間tC.停留時(shí)間tD.平均停留時(shí)間B.460C.500D.56027.全混流反應(yīng)器的容積效率η大于1.0時(shí),且隨著的增大而增大,此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______。(A)A.<0B.=0C.≥0D.>028.全混流反應(yīng)器的容積效率η小于1.0時(shí),且隨著的增大而減小,此時(shí)該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______。(D)A.<029.全混流反應(yīng)器的容積效率η=1.0時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______。(B)A.<0D.>0B.=0C.≥030.全混流釜式反應(yīng)器最多可能有_______個(gè)定常態(tài)操作點(diǎn)。(C)B.=0C.≥0D.>0A.131.全混流反應(yīng)器中有_______個(gè)穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)。(B)A.1B.2C.3D.432.對(duì)于_______的反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過(guò)程的平均停留時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、空時(shí)是一致的。(D)A.間歇式反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.攪拌釜式反應(yīng)器D.平推流管式反應(yīng)器B.2C.3D.433.一級(jí)不可逆液相反應(yīng),,出口轉(zhuǎn)化率,每批操作時(shí)間,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天,=60,則反應(yīng)器的體積V為_(kāi)______。(C)V=50000/[2*2.3*0.7*60*(24/2.06)]A.19.6B.20.2C.22.2D.23.4P5834.對(duì)于自催化反應(yīng),最合適的反應(yīng)器為_(kāi)______。(D)A.全混流反應(yīng)器B.平推流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器35.對(duì)于絕熱操作的放熱反應(yīng),最合適的反應(yīng)器為_(kāi)______。(D)A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器36.對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n<0的不可逆等溫反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用_______。(B)A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器37.對(duì)于反應(yīng)級(jí)數(shù)n>0的不可逆等溫反應(yīng),為降低反應(yīng)器容積,應(yīng)選用_______。(A)A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器C.循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器38.對(duì)于可逆放熱反應(yīng),為提高反應(yīng)速率應(yīng)_______。(C)A.提高壓力B.降低壓力C.提高溫度D.降低溫度39.對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)反應(yīng)器為_(kāi)______。(A),其瞬間收率隨增大而單調(diào)增大,則最適合的A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器C.多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器40.對(duì)于單一反應(yīng)組分的平行反應(yīng)反應(yīng)器為_(kāi)______。(B),其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降,則最適合的A.平推流反應(yīng)器B.全混流反應(yīng)器C.多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器D.全混流串接平推流反應(yīng)器41.簡(jiǎn)述理想反應(yīng)器的種類(lèi)?答:通常所指的理想反應(yīng)器有兩類(lèi):理想混合(完全混合)反應(yīng)器和平推流(活塞流或擠出流)反應(yīng)器。所謂完全混合流反應(yīng)器是指器內(nèi)的反應(yīng)流體瞬間達(dá)到完全混合,器內(nèi)物料與反應(yīng)器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應(yīng)器是指器內(nèi)反應(yīng)物料以相同的流速和一致的方向進(jìn)行移動(dòng),不存在不同停留時(shí)間的物料的混合,所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時(shí)間。42.簡(jiǎn)述分批式操作的完全混合反應(yīng)器?答:反應(yīng)物料一次性投入反應(yīng)器內(nèi),在反應(yīng)過(guò)程中,不再向器內(nèi)投料,也不出料,待達(dá)到反應(yīng)要求的轉(zhuǎn)化率后,一次性出料,每批操作所需生產(chǎn)時(shí)間為反應(yīng)時(shí)間與非生產(chǎn)性時(shí)間之和,非生產(chǎn)性時(shí)間包括加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應(yīng)的一切輔助時(shí)間。43.簡(jiǎn)述等溫恒容平推流反應(yīng)器空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者關(guān)系?答:空時(shí)是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比。反應(yīng)時(shí)間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時(shí)間。停留時(shí)間是指反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到離開(kāi)反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時(shí)間。由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混,具有相同的停留時(shí)間且等于反應(yīng)時(shí)間,恒容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比,所以三者相等。44.對(duì)于可逆放熱反應(yīng)如何選擇操作溫度?答:1)對(duì)于放熱反應(yīng),要使反應(yīng)速率盡可能保持最大,必須隨轉(zhuǎn)化率的提高,按最優(yōu)溫度曲線(xiàn)相應(yīng)降低溫度;2)這是由于可逆放熱反應(yīng),由于逆反應(yīng)速率也隨反應(yīng)溫度的提高而提高,凈反應(yīng)速率出現(xiàn)一極大值;3)而溫度的進(jìn)一步提高將導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率相等而達(dá)到化學(xué)平衡。45.對(duì)于反應(yīng),,;,,當(dāng)>時(shí)如何選擇操作溫度可以提高產(chǎn)物的收率?答:對(duì)于平行反應(yīng),所以,當(dāng)>時(shí)應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度,方可提高R的選擇性,提高R的收率。46.在間歇釜中一級(jí)不可逆反應(yīng),液相反應(yīng)A→2R,1,2.3kmol/m3,60,0,若轉(zhuǎn)化率kmol/m3·h,k=9.52×109exp[-7448.4/T]h-0.7,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天。求50℃等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積?(用于非生產(chǎn)性操作時(shí)間t0=0.75h)解:反應(yīng)終了時(shí)R的濃度為47.該反應(yīng)在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行,以AlCl3為催化劑,反應(yīng)溫度20℃,液料的體積流速為0.5m3/h,丁二烯和丙烯酸甲酯的初始濃度分別為96.5mol/m3,184mol/m3,催化劑的濃度為6.63mol/m3。速率方程,式中k=1.15×10-3m3/mol·ks,若要求丁二烯轉(zhuǎn)化率為40%。求:1)反應(yīng)器的體積V;2)容積效率η。解:1)A+B→C對(duì)于全混流反應(yīng)器∵∴∵∴2)在分批式反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為48.在全混流反應(yīng)器中一級(jí)不可逆反應(yīng),液相反應(yīng)A→2R,k=9.52×109exp[-7448.4/T]h-1,2.3kmol/m3,60,kmol/m3·h,0,若轉(zhuǎn)化率0.7,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天。求50℃等溫操作所需反應(yīng)器的有效容積和它的容積效率?(用于非生產(chǎn)性操作時(shí)間t0=0.75h)解:(1)進(jìn)料速度v0(2)反應(yīng)器有效容積V(3)49.現(xiàn)有一有效容積為0.75m3的攪拌釜反應(yīng)器,其內(nèi)設(shè)置有換熱面積為5.0m2的冷卻盤(pán)管。欲利用改反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行A→R的一級(jí)不可逆的液相反應(yīng),其速率常數(shù),原料液中A的濃度,反應(yīng)熱,但不含反應(yīng)產(chǎn)物R。此原料液的密度ρ=1050g/l;定壓比熱(J/g·℃)。要求原料液的進(jìn)料流率為,反應(yīng)器出口的反應(yīng)液中??倐鳠嵯禂?shù)U=209.2(KJ/m2·h·℃)。所用的冷卻介質(zhì)的溫度為25℃。試求滿(mǎn)足上述反應(yīng)要求所需的反應(yīng)溫度以及料液的起始溫度T0。解:1)計(jì)算反應(yīng)溫度T根據(jù)2)50.乙酸酐發(fā)生水解,反應(yīng)溫度25℃,k=0.1556min-1,采用三個(gè)等體積的串聯(lián)全混流釜進(jìn)行反應(yīng),每個(gè)釜體積為1800cm3,求使乙酸酐的總轉(zhuǎn)化率為60%時(shí),進(jìn)料速度。解:初始濃度為,離開(kāi)第一釜為,依次為、?!摺鄬?duì)第二釜對(duì)于等體積釜串聯(lián)同理∴τ=2.3(min)51.串聯(lián)全混流反應(yīng)器進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng),假定各釜容積、溫度相同,試計(jì)算N為1,2,3的反應(yīng)有效容積,如不考慮非生產(chǎn)性操作時(shí)間的條件下分批式反應(yīng)器的有效容積。解:利用N(個(gè))123V()97.847.037.6若采用分批式52.應(yīng)用兩個(gè)按最優(yōu)容積比串聯(lián)的全混流釜進(jìn)行不可逆的一級(jí)液相反應(yīng),假定各釜的容積和操作溫度都相同,已知此時(shí)的速率常數(shù)k=0.92h-1,原料液的進(jìn)料速度=10m3/h,要求最終轉(zhuǎn)化率V2和總?cè)莘eV。0.9,試求V1、解:對(duì)于一級(jí)不可逆反應(yīng)應(yīng)有代入得整理得∵,∴∴總?cè)莘e53.用兩串聯(lián)全混流反應(yīng)器進(jìn)行一個(gè)二級(jí)不可逆等溫反應(yīng),已知在操作溫度下要求出口xA=0.9,計(jì)算該操作最優(yōu)容積比和總?cè)莘eV。解:代入總?cè)莘e54.應(yīng)用管徑為D=12.6cm的管式反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行一級(jí)不可逆的氣體A的熱分解反應(yīng),其計(jì)量方程為A=R+S;速率方程為反應(yīng),T=5000C。;而k=7.8×109exp[-19220/T](s-1),原料為純氣體A,反應(yīng)壓力P=5atm下恒壓=1.55kmol/h,求所需反應(yīng)器的管長(zhǎng)L,停留時(shí)間t,空時(shí)τ(理想氣體)。0.9,解:反應(yīng)氣體的進(jìn)料體積流速為:反應(yīng)流體在管內(nèi)的體積流速為:此處:(純氣體);,,∴而∴55.液相原料中反應(yīng)物A進(jìn)入平推流反應(yīng)器中進(jìn)行的反應(yīng),已知。求:1)當(dāng)出口濃度2)當(dāng)進(jìn)料流量時(shí)的進(jìn)料流。時(shí)出口濃度。解:1)2)56.自催化反應(yīng)A+R→2R,其速率方程為:k=1.512m3/kmol·h;其它數(shù)據(jù)如下:0.99kmol/m3;0.99。,在70℃下等溫地進(jìn)行此反應(yīng),在此溫度下0.01kmol/m3;10m3/h;要求反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率試求:1)在全混流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積;2)在平推流反應(yīng)器中反應(yīng)所需的容積。解:令∴1)全混流反應(yīng)器所需的容積2)平推流反應(yīng)器所需的容積57.(A)(P)(S)反應(yīng)速度;,在恒溫恒容下求(a)平推流(b)全混流,求,其中,,。解:(a)()=(=0.477mol/=0.155mol/l==3.08(b)===()∴=0.5mol/l=0.333mol/l=0.167mol/l=2.058.(A)(P)(S)反應(yīng)速度;,在恒溫恒容下求等容積的兩釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行這一反應(yīng)時(shí),求目的產(chǎn)物P的選擇性,其中,,。解:等容積釜串聯(lián)應(yīng)有對(duì)第二個(gè)全混流反應(yīng)器作物料衡算∴=對(duì)于P:∴+=0.444mol/l+∴=1-(0.444+0.391)=0.165mol/l==2.3759.醋酸甲酯的水解反應(yīng)如下:CH3COOCH3+H2O→CH3COOH+CH3OH,產(chǎn)物CH3COOH在反應(yīng)中起催化劑的作用,已知反應(yīng)速度與醋酸甲酯和醋酸的濃度積成正比。(1)(1)在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行上述反應(yīng)。醋酸甲酯和醋酸的初始濃度分別為500和50mol/m3。實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為5400s時(shí),醋酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為70%,求反應(yīng)速率數(shù)和最大反應(yīng)速度。(5分)(2)(2)如果反應(yīng)改在連續(xù)攪拌釜中進(jìn)行,=0.8時(shí)停留時(shí)間應(yīng)為多少。(3)(3)如果采用管式流動(dòng)反應(yīng)器,=0.8時(shí)停留時(shí)間。解:A+B→C+D(1)=對(duì)求導(dǎo)(2)(3)對(duì)于PFR60.在一定的反應(yīng)溫度下A發(fā)生下述平行反應(yīng):其中R是主產(chǎn)物,S是副產(chǎn)物。反應(yīng)原料為純的反應(yīng)物A,其初始濃度為10kmol/m3。在反應(yīng)器出口A的轉(zhuǎn)化率為80%。反應(yīng)在連續(xù)攪拌釜中進(jìn)行時(shí),A轉(zhuǎn)化為R的選擇性、R的收率以及反應(yīng)物的停留時(shí)間。解:1)使用連續(xù)攪拌釜∵∴∴當(dāng)時(shí),有V恒定,停留時(shí)間與空時(shí)相等61.已知的反應(yīng)速率式分別為:;;,且在反應(yīng)的操作溫度下=1.0,m3/h,出口轉(zhuǎn)化率以及所需的反應(yīng)容積V。1.5;5mol/l,,要求反應(yīng)流體的進(jìn)料速率為50.9。試求用單一的全混流反應(yīng)器在等溫下進(jìn)行此反應(yīng)時(shí)所能獲得的產(chǎn)物P的濃度解:62.環(huán)氧乙烷在450℃的氣相分解反應(yīng)如下:C2H4O(g)→CH4(g)+CO(g)已知在此反應(yīng)溫度下反應(yīng)的速率常數(shù)為0.0212min-1,反應(yīng)在恒溫恒容反應(yīng)器中完成,初始時(shí)原料為純的環(huán)氧乙烷,初始?jí)毫?.026×105Pa,試求在反應(yīng)時(shí)間為50min時(shí)反應(yīng)器的總壓力。解:由k=0.0212min-1可知該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)t時(shí)反應(yīng)物分壓為PAC2H4O(g)→CH4(g)+CO(g)PA000PAPA0-PAPA0-PA總壓∴即當(dāng)t=50min時(shí)63.醋酸在高溫下可分解為乙烯酮和水,而副反應(yīng)生成甲烷和二氧化碳:已知在916℃時(shí),試計(jì)算:1)1)99%的醋酸反應(yīng)掉的時(shí)間;2)2)在此反應(yīng)條件下醋酸轉(zhuǎn)化成乙烯酮的選擇性。解:設(shè)在時(shí)間t時(shí)乙烯酮和甲烷的濃度分別為x和y,初始為,則相加得將其積分1)1)當(dāng)轉(zhuǎn)化率為99%時(shí)2)64.在1000K于恒溫恒壓反應(yīng)器中進(jìn)行下述分解反應(yīng):反應(yīng)速率常數(shù)0.082l/mol·min,初始時(shí)含純的RCH2OH,其初始?jí)毫?.026×105Pa,求1)1)將20%的RCH2OH分解所需時(shí)間;2)2)RCH2OH的濃度降低20%所需的時(shí)間。解:ABCt=0nA0nA00x0xt=t-x由k可知該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)理想氣體∴將其積分當(dāng),帶入得t=138min對(duì)于當(dāng),應(yīng)有,帶入得t=66.1min①分65.等溫間歇反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)物濃度的關(guān)系在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行等溫二級(jí)反應(yīng)當(dāng)為1時(shí),求反應(yīng)至所需時(shí)間。解:t=9900s66.對(duì)于aA+bB→cC反應(yīng),以濃度則其二者關(guān)系如何?解:理想氣體67.平行反應(yīng),其中,,已知,,求在平推流反應(yīng)器中的?解:對(duì)上式進(jìn)行積分得當(dāng)時(shí),產(chǎn)物P的濃度最大∴68.一級(jí)連串反應(yīng),,,進(jìn)料流率為,,反應(yīng)在恒溫恒容的條件下進(jìn)行,求在全混流釜式反應(yīng)器中目的產(chǎn)物P的最大濃度?解:全混釜對(duì)物料P作物料衡算則有當(dāng)時(shí),產(chǎn)物P有極大值69.液相反應(yīng)A→R在一全混釜中進(jìn)行,1)1)平均停留時(shí)間為1S時(shí)該反應(yīng)器的,反應(yīng)速率常數(shù)求:;2)2)若A的,,求反應(yīng)器的體積。解:1)∴2)帶入得70.液相反應(yīng)A+B→P+S在一全混釜中進(jìn)行,速率常數(shù)1),求:時(shí),反應(yīng)器的容積;2)若進(jìn)料流量為解:1)由,求進(jìn)口料液中A的濃度??芍摲磻?yīng)為二級(jí)反應(yīng)且二者的反應(yīng)按1:1的比例進(jìn)行反應(yīng)2)帶入得71.磷化氫的均相氣相分解4PH3→P4+6H2,在310℃時(shí)2atm時(shí)速率方程200kg/h的速率在平推流反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng),求轉(zhuǎn)化率為80%時(shí)所需反應(yīng)器體積?,磷化氫以解:∴第四章非理想流動(dòng)1.停留時(shí)間分布的密度函數(shù)在t<0時(shí),E(t)=_______。(0)2.停留時(shí)間分布的密度函數(shù)在t≥0時(shí),E(t)_______。(>0)3.當(dāng)t=0時(shí),停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)=_______。(0)4.當(dāng)t=∞時(shí),停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)=_______。(1)5.停留時(shí)間分布的密度函數(shù)E(θ)=_______E(t)。()6.表示停留時(shí)間分布的分散程度的量_______。()7.反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線(xiàn)是通過(guò)物理示蹤法來(lái)測(cè)定的,根據(jù)示蹤劑的輸入方式不同分為_(kāi)______、_______、_______、_______。(脈沖法、階躍法、周期示蹤法、隨機(jī)輸入示蹤法)8.平推流管式反應(yīng)器9.平推流管式反應(yīng)器10.平推流管式反應(yīng)器時(shí),E(t)=_______。(∞)時(shí),E(t)=_______。(0)時(shí),F(xiàn)(t)=_______。(1)11.平推流管式反應(yīng)器<時(shí),F(xiàn)(t)=_______。(0)12.平推流管式反應(yīng)器其E(θ)曲線(xiàn)的方差13.平推流管式反應(yīng)器其E(t)曲線(xiàn)的方差_______。(0)_______。(0)14.全混流反應(yīng)器t=0時(shí)E(t)=_______。(15.全混流反應(yīng)器其E(θ)曲線(xiàn)的方差16.全混流反應(yīng)器其E(t)曲線(xiàn)的方差)_______。(1)_______。()17.偏離全混流、平推流這兩種理想流動(dòng)的非理想流動(dòng),E(θ)曲線(xiàn)的方差為_(kāi)______。(0~1)18.當(dāng)流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí),在徑向存在流速分布,軸心處的流速以記,則距軸心處距離為r的流速_______。()19.當(dāng)流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí),管壁處的流速_______。(0)20.流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)的停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)=_______。(21.流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動(dòng)的停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)=_______。())22.脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)為_(kāi)______。(E(t)曲線(xiàn))23.階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)為_(kāi)______。(F(t)曲線(xiàn))24.非理想流動(dòng)不一定是由_______造成的。(返混)25.非理想流動(dòng)不一定是由返混造成的,但返混造成了_______。(停留時(shí)間分布)26.為了模擬返混所導(dǎo)致流體偏離平推流效果,可借助這種軸向返混與擴(kuò)散過(guò)程的相似性,在_______的基礎(chǔ)上疊加上軸向返混擴(kuò)散相來(lái)加以修正,并認(rèn)為的假定該軸向返混過(guò)程可以用費(fèi)克定律加以定量描述,所以,該模型稱(chēng)為_(kāi)______。(平推流、軸向分散模型)27.在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)_______。()28.在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準(zhǔn)數(shù)愈大軸向返混程度就_______。(愈小)29.軸向分散模型的偏微分方程的初始條件和邊界條件取決于采用示蹤劑的_______、_______、_______的情況。(輸入方式、管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)、檢測(cè)位置)30.軸向分散模型的四種邊界條件為_(kāi)______、_______、_______、_______。(閉—閉式邊界、開(kāi)—閉式邊界、閉—開(kāi)式邊界、開(kāi)—開(kāi)式邊界)31.誤差函數(shù)erf的定義式為_(kāi)_____________。()32.誤差函數(shù)的定義式為,則_______,_______。(、0)33.軸向分散模型的數(shù)學(xué)期望值_______,方差_______。[,]34.流體的混合程度常用_______、_______來(lái)描述。(調(diào)勻度S、流體的混合態(tài))35.流體的混合程度常用調(diào)勻度S來(lái)衡量,如果S值偏離_______,則表明混合不均勻。(1)36.微觀流體混合的混合態(tài)稱(chēng)為_(kāi)______。(非凝集態(tài))37.若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行混合,這種流體稱(chēng)為_(kāi)______。(微觀流體)38.若流體是以若干分子所組成的流體微團(tuán)作為單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行微團(tuán)之間的混合,且在混合時(shí)微團(tuán)之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團(tuán)內(nèi)部則具有均勻的組成和相同停留時(shí)間,這種流體稱(chēng)為_(kāi)______。(宏觀流體)39.宏觀流體混合的混合態(tài)稱(chēng)為_(kāi)______。(完全凝集態(tài))40.介于非凝集態(tài)與完全凝集態(tài)之間的混合態(tài)稱(chēng)為_(kāi)______。(部分凝集態(tài))41.在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過(guò)裝置,_______是宏觀流體,而_______為微觀流體。(氣體、液體)42.在氣—液噴霧塔中液體以液滴形式的分散相,_______是宏觀流體,而_______為微觀流體。(液體、氣體)43.反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______時(shí)微觀流體和宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。(1)44.對(duì)于_______反應(yīng)器,微觀流體與宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。(平推流)45.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n>1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體_______的出口轉(zhuǎn)化率。(高)46.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(>)47.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n<1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體_______的出口轉(zhuǎn)化率。(低)48.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______1時(shí),宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(<〉49.脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)為_(kāi)______。(A)A.E(t)曲線(xiàn)D.y(t)曲線(xiàn)50.階躍示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)為_(kāi)______。(B)A.E(t)曲線(xiàn)B.F(t)曲線(xiàn)C.I(t)曲線(xiàn)D.y(t)曲線(xiàn)51.平推流流動(dòng)的E(t)曲線(xiàn)的方差_______。(A)B.0~1D.>1A.0C.152.全混流流動(dòng)的E(t)曲線(xiàn)的方差B.0~1A.0C.1B.F(t)曲線(xiàn)C.I(t)曲線(xiàn)_______。(C)D.>153.軸向分散模型的物料衡算方程在_______式邊界條件下有解析解。(D)A.閉—閉B.開(kāi)—閉C.閉—開(kāi)D.開(kāi)—開(kāi)54.軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與_______無(wú)關(guān)。(C)A.示蹤劑的種類(lèi)B.示蹤劑的輸入方式C.管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)D.檢測(cè)位置55.反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_______時(shí)微觀流體和宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。(C)A.0B.0.5C.1D.256.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______時(shí),宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(C)A.=0B.=1C.>1D.<157.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______時(shí),宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(D)A.=058.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______時(shí),微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(D)A.=0B.=1C.>1D.<159.當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)n_______時(shí),微觀流體具有比宏觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(C)A.=0B.=1C.>1D.<1B.=1C.>1D.<160停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)的含義?答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,相對(duì)于某瞬間t=0流入反應(yīng)器內(nèi)的流體,在反應(yīng)器出口流體的質(zhì)點(diǎn)中,在器內(nèi)停留了t到t+dt之間的流體的質(zhì)點(diǎn)所占的分率為E(t)dt(②分)。61.停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)的含義?。答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中,相對(duì)于某瞬間t=0流入反應(yīng)器內(nèi)的流體,在出口流體中停留時(shí)間小于t的物料所占的分率為F(t)。62.簡(jiǎn)述描述停留時(shí)間分布函數(shù)的特征值?。答:用兩個(gè)最重要的特征值來(lái)描述——平均停留時(shí)間和方差。1)1)定義式為:,平均停留時(shí)間是E(t)曲線(xiàn)的分布中心,是E(t)曲線(xiàn)對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的一次矩,又稱(chēng)E(t)的數(shù)學(xué)期望。2)2)是表示停留時(shí)間分布的分散程度的量,在數(shù)學(xué)上它是指對(duì)于平均停留時(shí)間的二次矩。63.簡(jiǎn)述尋求停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其分類(lèi)?答:通過(guò)物理示蹤法來(lái)測(cè)反應(yīng)器物料的停留時(shí)間的分布曲線(xiàn)。所謂物理示蹤是指采用一種易檢測(cè)的無(wú)化學(xué)反應(yīng)活性的物質(zhì)按一定的輸入方式加入穩(wěn)定的流動(dòng)系統(tǒng),通過(guò)觀測(cè)該示蹤物質(zhì)在系統(tǒng)出口的濃度隨時(shí)間的變化來(lái)確定系統(tǒng)物料的停留時(shí)間分布。根據(jù)示蹤劑輸入方式的不同大致分為四種:脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機(jī)輸入法。64.簡(jiǎn)述脈沖示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)?答:脈沖示蹤法是在定常態(tài)操作的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)的入口處在t=0的瞬間輸入一定量M克的示蹤劑A,并同時(shí)在出口處記錄出口物料中示蹤劑的濃度隨時(shí)間的變化。對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)為E(t)曲線(xiàn),。65.簡(jiǎn)述階躍示蹤法測(cè)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)方法及其對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)?答:階躍示蹤法是對(duì)于定常態(tài)的連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng),在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含有示蹤劑A且濃的流體,同時(shí)保持系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)模式不變,并在切換的同時(shí),在出口處測(cè)出出口流體中示蹤劑A的度為濃度隨時(shí)間的變化。對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)為F(t),。66.簡(jiǎn)述建立非理想流動(dòng)的流動(dòng)模型的步驟?答:1)通過(guò)冷態(tài)模型實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置的停留時(shí)間分布;2)根據(jù)所得的有關(guān)E(t)或F(t)的結(jié)果通過(guò)合理的簡(jiǎn)化提出可能的流動(dòng)模型,并根據(jù)停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定所提出的模型中所引入的模型參數(shù);3)結(jié)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)模擬計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)反應(yīng)結(jié)果;4)通過(guò)一定規(guī)模的熱模實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。67.簡(jiǎn)述非理想流動(dòng)軸向擴(kuò)散模型的特點(diǎn)?答:1)在管內(nèi)徑向截面上流體具有均一的流速;2)在流動(dòng)方向上流體存在擴(kuò)散過(guò)程,該過(guò)程類(lèi)似于分子擴(kuò)散,符合Fick定律;3)軸向混合系數(shù)EZ在管內(nèi)為定值;4)徑向不存在擴(kuò)散;5)管內(nèi)不存在死區(qū)或短路流。68.簡(jiǎn)述非理想流動(dòng)軸向擴(kuò)散模型的定義?答:為了模擬返混所導(dǎo)致流體偏離平推流效果,可借助這種返混與擴(kuò)散過(guò)程的相似性,在平推流的基礎(chǔ)上疊加上軸向返混擴(kuò)散相來(lái)加以修正,并人為的假定該軸向返混過(guò)程可以用費(fèi)克(Fick)定律加以定量描述。所以,該模型稱(chēng)為“軸向分散模型”(或軸向擴(kuò)散模型)69.簡(jiǎn)述非理想流動(dòng)多級(jí)混合模型的特點(diǎn)?答:把實(shí)際的工業(yè)反應(yīng)器模擬成由n個(gè)容積相等串聯(lián)的全混流區(qū)所組成,來(lái)等效的描述返混和停留時(shí)間分布對(duì)反應(yīng)過(guò)程內(nèi)的影響。設(shè)反應(yīng)器容積為V,物料流入速率為v0,則70.舉例說(shuō)明微觀流體和宏觀流體的區(qū)別?,。答;若流體是分子尺度作為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行混合,這種流體稱(chēng)為微觀流體;若流體是以若干分子所組成的流體微團(tuán)作為單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)單元來(lái)進(jìn)行微團(tuán)之間的混合,且在混合時(shí)微團(tuán)之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團(tuán)內(nèi)部具有均勻的組成和相同的停留時(shí)間,這種流體稱(chēng)為宏觀流體。如在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過(guò)裝置,此時(shí)氣體是宏觀流體,而液體為微觀流體。71.應(yīng)用脈沖示蹤法測(cè)定一容積為12l的反應(yīng)裝置,進(jìn)入此反應(yīng)器的流體流速=0.8(l/min),在定常態(tài)下脈沖的輸入80克的示蹤劑A,并同時(shí)測(cè)其出口物料中A的濃度CA隨時(shí)間的變化,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下:t(min)053105155204252301350CA0(g/l)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定E(t)曲線(xiàn)的方差和。解:首先對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn),此時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足:∴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性檢驗(yàn)是滿(mǎn)足的。∵其中由數(shù)據(jù)計(jì)算得如下表:t(min)0E(t)05100.055152025300.0193500.030.750.0511.250.04160.0212.5=C/CA0t2E(t)00∴72.有一管式反應(yīng)裝置經(jīng)脈沖示蹤法實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下表所示的數(shù):=0.8m3/min;m=80kg;∴=80/0.8=100t(分)CA(kg/m3)002468101214166.512.512.5105.02.51.00試根據(jù)表列數(shù)據(jù)確定該裝置的有效容積V、平均停留時(shí)間、方差和。解:首先對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn):∴一致性檢驗(yàn)表明,脈沖示蹤法所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是合理的。計(jì)算所得數(shù)據(jù)如下表所示:ti(分)02468101214160000.0650.130.260.1250.50.1250.754.50.1000.806.40.0500.505.00.0250.303.600.01000.1401.960002.0∵∴∴73.某反應(yīng)器用示蹤法測(cè)其流量,當(dāng)邊界為開(kāi)—開(kāi)式時(shí),測(cè)得,在此反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行一般不可逆反應(yīng),此反應(yīng)若在活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率為99%,若用多釜串聯(lián)模型,求此反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率。解:活塞流:75.用多級(jí)全混流串聯(lián)模型來(lái)模擬一管式反應(yīng)裝置中的脈沖實(shí)驗(yàn),已知1)1)推算模型參數(shù)N;,,求2)2)推算一級(jí)不可逆等溫反應(yīng)的出口轉(zhuǎn)化率。解:1)取N=42)第五章非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1.工業(yè)催化劑所必備的三個(gè)主要條件是:_______、_______、_______。(活性好、選擇性高、壽命長(zhǎng))2.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠_______結(jié)合的,而化學(xué)吸附是靠_______結(jié)合的。(范德華力、化學(xué)鍵力)3.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是_______分子層的,而化學(xué)吸附是_______分子層的。(多、單)4.氣體在固體表面上發(fā)生吸附時(shí),描述在一定溫度下氣體吸附量與壓力的關(guān)系式稱(chēng)為_(kāi)______。(吸附等溫方程)5._______吸附等溫方程式是假定吸附熱是隨著表面覆蓋度的增加而隨冪數(shù)關(guān)系減少的。(Freundlich)6._______吸附等溫方程式是按吸附及脫附速率與覆蓋率成指數(shù)函數(shù)的關(guān)系導(dǎo)出的。(Temkin)7.固體催化劑的比表面積的經(jīng)典測(cè)定方法是基于_______方程。(BET)8.在氣—固相催化反應(yīng)中,反應(yīng)速率一般是以單位催化劑的重量為基準(zhǔn)的,如反應(yīng)A→B,A的反應(yīng)速率的定義為_(kāi)______。()9.對(duì)于氣—固相催化反應(yīng),要測(cè)定真實(shí)的反應(yīng)速率,必須首先排除_______和_______的影響。(內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散)10.測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)外擴(kuò)散影響時(shí),可以同時(shí)改變催化劑裝量和進(jìn)料流量,但保持_______不變。()11.測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)外擴(kuò)散影響時(shí),可以同時(shí)改變_______和_______,但保持不變。(催化劑裝量、進(jìn)料流量)12.測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)內(nèi)擴(kuò)散影響時(shí),可改變催化劑的_______,在恒定的二者的變化關(guān)系。[粒度(直徑)、轉(zhuǎn)化率]下測(cè)_______,看13.測(cè)定氣固相催化速率檢驗(yàn)內(nèi)擴(kuò)散影響時(shí),可改變催化劑的粒度(直徑),在恒定的_______下測(cè)轉(zhuǎn)化率,看二者的變化關(guān)系。()14.催化劑回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器是把催化劑夾在框架中快速回轉(zhuǎn),從而排除_______影響和達(dá)到氣相_______及反應(yīng)器_______的目的。(外擴(kuò)散、完全混合、等溫)15.流動(dòng)循環(huán)(無(wú)梯度)式反應(yīng)器是指消除_______、_______的存在,使實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性提高。(溫度梯度、濃度梯度)16.對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)孔徑較大時(shí),擴(kuò)散阻力是由_______所致。(分子間碰撞)17.對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)孔徑較大時(shí),擴(kuò)散阻力是由分子間碰撞所致,這種擴(kuò)散通常稱(chēng)為_(kāi)______。[分子擴(kuò)散(容積擴(kuò)散)]18.對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)微孔孔徑在約_______時(shí),分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素。(0.1um)19.對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)微孔孔徑在約0.1um時(shí),_______為擴(kuò)散阻力的主要因素。(分子與孔壁的碰撞)20.對(duì)于多孔性的催化劑,分子擴(kuò)散很復(fù)雜,當(dāng)微孔孔徑在約0.1um時(shí),分子與孔壁的碰撞為擴(kuò)散阻力的主要因素,這種擴(kuò)散稱(chēng)為_(kāi)______。(努森擴(kuò)散)21.等溫催化劑的有效系數(shù)η為催化劑粒子的______________與催化劑內(nèi)部的_______________________________之比。(實(shí)際反應(yīng)速率、濃度和溫度與其外表面上的相等時(shí)的反應(yīng)速率)22.氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)23.氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)_______,它是表征內(nèi)擴(kuò)散影響的重要參數(shù)。(),它是表征內(nèi)擴(kuò)散影響的重要參數(shù),數(shù)值平方的大小反映了_______與_______之比。(表面反應(yīng)速率、內(nèi)擴(kuò)散速率)24.氣—固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)的大小可判別內(nèi)擴(kuò)散的影響程度,愈大,則粒內(nèi)的濃度梯度就_______,反之,愈小,內(nèi)外濃度愈近于_______。(愈大、均一)25.催化劑在使用過(guò)程中,可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導(dǎo)致表面積減少造成的_______失活,也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_______失活。(物理、化學(xué))26.催化劑的失活可能是由于某些化學(xué)物質(zhì)的中毒引起的,關(guān)于中毒的兩種極端情況是_______與_______。(均勻中毒、孔口中毒)27.描述氣—固相非催化反應(yīng)的模型有:_______、_______、_______。(整體均勻轉(zhuǎn)化模型、粒徑不變的縮核模型、粒徑縮小的縮粒模型)28.對(duì)于氣—固相非催化反應(yīng)的縮核模型,反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子體積_______。(不變)29.煤炭燃燒屬于氣—固相非催化反應(yīng),粒徑隨著反應(yīng)進(jìn)行而不斷的縮小,這種模型屬于粒徑縮小的_______模型。(縮粒)30.硫化礦的燃燒、氧化鐵的還原都屬于氣—固相非催化反應(yīng),反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子體積不變,這種模型屬于粒徑不變的_______模型。(縮核)31.膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ值的大小反映了在膜內(nèi)進(jìn)行的那部分反應(yīng)可能占的比例,因而可以用來(lái)判斷_______的程度。(反應(yīng)快慢)32.測(cè)定氣—液相反應(yīng)速率的方法與均相反應(yīng)時(shí)不同之點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)要排除氣相和液相中的_______,使反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。(擴(kuò)散阻力)33.下列哪種物質(zhì)屬于半導(dǎo)體催化劑_______。(B)A.金屬D.酸性催化劑34.下列哪種物質(zhì)屬于絕緣體催化劑_______。(D)A.金屬B.金屬氧化物C.金屬鹽類(lèi)D.酸性催化劑B.金屬硫化物C.金屬鹽類(lèi)35.骨架Ni催化劑的制備是將Ni與Al按比例混合熔煉,制成合金,粉碎以后再用苛性鈉溶液溶去合金中的Al而形成骨架,這種制備方法是_______。(A)A.溶蝕法36.下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是_______。(B)A.均勻表面B.多分子層吸附C.分子間無(wú)作用D.吸附機(jī)理相同37.下列屬于理想吸附等溫方程的是_______。(A)A.Langmuir型B.Freundlich型C.Temkin型D.BET型B.熱熔法C.沉淀法D.混合法38.測(cè)量氣—固相催化反應(yīng)速率,在確定有無(wú)外擴(kuò)散影響時(shí)是在沒(méi)有改變_______的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。(D)A.催化劑裝置B.催化劑裝量C.進(jìn)料流量D.39.當(dāng)催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由程_______時(shí),分子與孔壁的碰撞成了擴(kuò)散阻力的主要因素,這種擴(kuò)散稱(chēng)為努森擴(kuò)散。(B)A.0.01umB.0.1umC.1umD.1nm40.催化劑顆粒擴(kuò)散的無(wú)因次擴(kuò)散模數(shù)比。(C)值的大小反映了表面反應(yīng)速率與_______之A.擴(kuò)散速率B.外擴(kuò)散速率C.內(nèi)擴(kuò)散速率D.實(shí)際反應(yīng)速率41.氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)L=_______。(C),其中L為特征長(zhǎng)度,若顆粒為圓柱形則A.厚度/2B.RC.R/2D.R/342.氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)(D),其中L為特征長(zhǎng)度,若顆粒為球形則L=_______。A.厚度/2B.RC.R/2D.R/343.氣固催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)L=_______。(A),其中L為特征長(zhǎng)度,若顆粒為平片形則A.厚度/2B.RC.R/2D.R/344.催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式為力時(shí),d為_(kāi)______。(B),當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物無(wú)內(nèi)擴(kuò)散阻A.≈0B.=1C.→3D.≈145.催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式為阻力時(shí),d為_(kāi)______。(C),當(dāng)平行失活對(duì)反應(yīng)物有強(qiáng)內(nèi)擴(kuò)散,當(dāng)串聯(lián)失活時(shí),d為_(kāi)______。,當(dāng)進(jìn)料中的雜質(zhì)吸附極牢以及對(duì)A.≈0B.=1C.→3D.≈146.催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式為(D)A.≈0B.=1C.→3D.≈147.催化劑在使用過(guò)程中會(huì)逐漸失活,其失活速率式為產(chǎn)物無(wú)內(nèi)擴(kuò)散阻力時(shí),d為_(kāi)______。(A)A.≈048.下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑縮小的縮粒模型的是_______。(D)A.硫化礦的焙燒B.分子篩的焙燒C.氧化鐵的還原D.煤炭的燃燒B.=1C.→3D.≈149.下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑縮小的縮粒模型的是_______。(B)A.硫化礦的焙燒B.焦碳與硫磺的反應(yīng)C.氧化鐵的還原D.分子篩的焙燒50.下列非催化氣—固相反應(yīng),屬于粒徑不變的縮核模型的是_______。(C)A.煤炭的燃燒B.焦碳與硫磺的反應(yīng)C.氧化鐵的還原D.水煤氣反應(yīng)51.氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應(yīng)幾乎全部在在液相主體內(nèi)進(jìn)行的極慢反應(yīng)。(A)A.<0.02B.0.02<γ<2C.≥2D.>252.氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應(yīng)為在液膜內(nèi)進(jìn)行的瞬間反應(yīng)及快速反應(yīng)。(D)A.<0.0253.氣—液相反應(yīng)中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應(yīng)為中等速率的反應(yīng)。(B)A.<0.02B.0.02<γ<2D.>2C.≥254.對(duì)于氣—液相反應(yīng)幾乎全部在液相中進(jìn)行的極慢反應(yīng),為提高反應(yīng)速率,應(yīng)選用_______裝置。(C)A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜55.對(duì)于氣—液相反應(yīng)中等速率反應(yīng),為提高反應(yīng)速率,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭旆磻?yīng)應(yīng)選用_______裝置。(D)B.0.02<γ<2C.≥2D.>2A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜56簡(jiǎn)述Langmuir等溫吸附方程的基本特點(diǎn)?答:1)均勻表面(或理想表面):即催化劑表面各處的吸附能力是均一的,吸附熱與表面已被吸附的程度如何無(wú)關(guān);2)2)單分子層吸附;3)被吸附的分子間互不影響,也不影響別的分子;4)吸附的機(jī)理均相同,吸附形成的絡(luò)合物均相同。57.簡(jiǎn)述BET方程測(cè)定固體催化劑比表面積的原理?答:測(cè)定比表面積的方法是建立在BET方程基礎(chǔ)之上,利用低溫下測(cè)定氣體在固體上的吸附量和平衡分壓值,將對(duì)作圖,應(yīng)為一直線(xiàn),斜率為,截距為,因此可求出及,則可利用比表面積公式進(jìn)行求得。58.氣—固相催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)步驟?答:1反應(yīng)物從氣流主體向催化劑的外表面和內(nèi)孔擴(kuò)散2)反應(yīng)物在催化劑表面上吸附3吸附的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成反應(yīng)的生成物4)反應(yīng)生成物從催化劑表面上脫附下來(lái)5)脫附下來(lái)的生成物向催化劑外表面、氣流主體中擴(kuò)散。59.解釋努森擴(kuò)散和分子擴(kuò)散分別在何種情況下占優(yōu)勢(shì)?答:多孔物質(zhì)催化劑的粒內(nèi)擴(kuò)散較為復(fù)雜。當(dāng)微孔孔徑較大時(shí),分子擴(kuò)散阻力是由于分子間的碰撞所致,這種擴(kuò)散為分子擴(kuò)散。當(dāng)微孔孔徑小于分子的自由程0.1um時(shí),分子與孔壁的碰撞機(jī)會(huì)超過(guò)了分子間的相互碰撞,而成為擴(kuò)散阻力的主要因素,這種擴(kuò)散為努森擴(kuò)散。60.簡(jiǎn)述非催化氣固反應(yīng)縮核模型的特點(diǎn)?答:非催化氣固反應(yīng)縮核模型是反應(yīng)從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進(jìn),但粒子體積不變,如硫化礦的焙燒,氧化鐵的還原等。61.簡(jiǎn)述非催化氣固反應(yīng)縮粒模型的特點(diǎn)?答:非催化氣固反應(yīng)縮粒模型是固體粒子的粒徑隨反應(yīng)的進(jìn)行向不斷縮小,如煤炭的燃燒造氣,從焦碳與硫磺蒸汽制造二硫化碳。62.簡(jiǎn)述氣—液反應(yīng)的宏觀過(guò)程:A(g)+bB(l)→產(chǎn)物(l)?答:1)反應(yīng)物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面,在界面上假定達(dá)到氣液相平衡;2)反應(yīng)物氣相組分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相,并在液相內(nèi)反應(yīng);3)液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散,氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散;4)氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。第六章固定床反應(yīng)器1.凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作_______。(固定床反應(yīng)器)2.固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點(diǎn),但更主要的是床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于_______,因此與返混式的反應(yīng)器相比,可用較少量的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)能力。(平推流)3.固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點(diǎn),但更主要的是床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于平推流,因此與返混式的反應(yīng)器相比,可用_______的催化劑和_______的反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)能力。(較少量、較小)4.目前描述固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型可分為_(kāi)______和_______的兩大類(lèi)。(擬均相、非均相)5.描述固定床反應(yīng)器的擬均相模型忽略了粒子與流體之間_______與_______的差別。(溫度、濃度)6.描述固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,忽略了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱(chēng)之為_(kāi)______。(擬均相模型)7.描述固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,考慮了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱(chēng)之為_(kāi)______。(非均相模型)8.描述固定床反應(yīng)器的擬均相模型,根據(jù)流動(dòng)模式與溫差的情況它又可分為平推流與有軸向返混的_______模型,和同時(shí)考慮徑向混合和徑向溫差的_______模型。(一維、二維)9.固定床中顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑,表達(dá)式=_______。()10.固定床中顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面相同的球形粒子的直徑,表達(dá)式=_______。()11.固定床中顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面的球形粒子直徑來(lái)表示,表達(dá)式=_______。()12.對(duì)于非球形粒子,其外表面積必大于同體積球形粒子的外表面積,故可定義顆粒的形狀系數(shù)_______。()13.顆粒的形狀系數(shù)1)對(duì)于球體而言,_______,對(duì)于其他形狀的顆粒_______。(=1、均小于14.固定床的_______定義為水力半徑的四倍,而水力半徑可由床層空隙率及單位床層體積中顆粒的潤(rùn)濕表面積來(lái)求得。(當(dāng)量直徑)15.固定床中的傳熱實(shí)質(zhì)上包括了_______、_______以及_______幾個(gè)方面。(粒內(nèi)傳熱、顆粒與流體間的傳熱、床層與器壁的傳熱)16.絕熱床反應(yīng)器由于沒(méi)有徑向床壁傳熱,一般可以當(dāng)作平推流處理,只考慮流體流動(dòng)方向上有溫度和濃度的變化,因此一般可用_______模型來(lái)計(jì)算。(擬均相一維)17.對(duì)于可逆的放熱反應(yīng),存在著使反應(yīng)速率最大的最優(yōu)溫度和平衡溫度,二者的關(guān)系為_(kāi)_____________。()18.對(duì)于固定床反應(yīng)器,當(dāng)某一參數(shù)變化到一定程度時(shí)就可能使床層溫度迅速升高,這種現(xiàn)象俗稱(chēng)_______,它是固定床反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作中所應(yīng)注意的問(wèn)題。(飛溫)19.不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是_______。(A)A.粒子與流體間有溫度差C.床層徑向有溫度梯度B.粒子與流體間無(wú)溫度差D.床層軸向有溫度梯度20.不屬于氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)是_______。(A)A.粒子與流體間有濃度差C.床層徑向有溫度梯度B.粒子與流體間無(wú)濃度差D.床層軸向有溫度梯度21簡(jiǎn)述固定床反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)?答:凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作固定床反應(yīng)器。1)催化劑在床層內(nèi)不易磨損;2)床層內(nèi)流體的流動(dòng)接近于平推流,與返混式反應(yīng)器相比,用較少的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來(lái)獲得較大的生產(chǎn)能力;3)固定床中的傳熱較差;4)催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。22.簡(jiǎn)述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作固定床反應(yīng)器。擬均相模型忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。23.簡(jiǎn)述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器非均相模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作固定床反應(yīng)器。非均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。24.簡(jiǎn)述氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相一維模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱(chēng)作固定床反應(yīng)器。擬均相一維模型是忽略床層中粒子與流體的溫度與濃度差別,考慮在流體流動(dòng)的方向(軸向)上有溫度和濃度的變化,而在與流向垂直的截面上(徑向)則是等溫和等濃度的。25.簡(jiǎn)述氣—固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點(diǎn)?答:凡是流體通過(guò)不動(dòng)的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置為固定床反應(yīng)器,擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別(,同時(shí)考慮流體在軸向和徑向上的溫度梯度和濃度梯度。26.簡(jiǎn)述表征顆粒特征的基本參數(shù)粒徑的表示方法?答:固定床中粒徑的表示方法常用的有三種。顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑,表達(dá)式=;顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面相同的球形粒子的直徑,表達(dá)式=;顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面的球形粒子直徑來(lái)表示,表達(dá)式=。第七章流化床反應(yīng)器1.所謂流態(tài)化就是固體粒子像_______一樣進(jìn)行流動(dòng)的現(xiàn)象。(流體)2.對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)流速達(dá)到某一限值,床層剛剛能被托動(dòng)時(shí),床內(nèi)粒子就開(kāi)始流化起來(lái)了,這時(shí)的流體空線(xiàn)速稱(chēng)為_(kāi)______。(起始流化速度)3.對(duì)于液—固系統(tǒng)的流化床,流體與粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速進(jìn)一步提高時(shí),床層膨脹均勻且波動(dòng)很小,粒子在床內(nèi)的分布也比較均勻,故稱(chēng)作_______。(散式流化床)4.對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器,只有細(xì)顆粒床,才有明顯的膨脹,待氣速達(dá)到_______后才出現(xiàn)氣泡;而對(duì)粗顆粒系統(tǒng),則一旦氣速超過(guò)起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,這些通稱(chēng)為_(kāi)______。(起始鼓泡速度、鼓泡床)5.對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng),氣速超過(guò)起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,氣速愈高,氣泡的聚并及造成的擾動(dòng)亦愈劇烈,使床層波動(dòng)頻繁,這種流化床稱(chēng)為_(kāi)______。(聚式流化床)6.對(duì)于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器,氣泡在上升過(guò)程中聚并并增大占據(jù)整個(gè)床層,將固體粒子一節(jié)節(jié)向上推動(dòng),直到某一位置崩落為止,這種情況叫_______。(節(jié)涌)7.對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)氣速增大到某一定值時(shí),流體對(duì)粒子的曳力與粒子的重力相等,則粒子會(huì)被氣流帶出,這一速度稱(chēng)為_(kāi)______。(帶出速度或終端速度)8.對(duì)于流化床反應(yīng)器,當(dāng)氣速增大到某一定值時(shí),流體對(duì)粒子的_______與粒子的_______相等,則粒子會(huì)被氣流帶出,這一速度稱(chēng)為帶出速度。(曳力、重力)9.流化床反應(yīng)器的的范圍大致在10~90之間,粒子愈細(xì),比值_______,即表示從能夠流化起來(lái)到被帶出為止的這一范圍就愈廣。(愈大)10.流化床反應(yīng)器中的操作氣速10)是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)在_______范圍內(nèi)。(1.5~11.對(duì)于氣—固相流化床,部分氣體是以起始流化速度流經(jīng)粒子之間的空隙外,多余的氣體都以氣泡狀態(tài)通過(guò)床層,因此人們把氣泡與氣泡以外的密相床部分分別稱(chēng)為_(kāi)______與_______。(泡相、乳相)12.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中的氣泡,在其尾部區(qū)域,由于壓力比近傍稍低,顆粒被卷了進(jìn)來(lái),形成了局部渦流,這一區(qū)域稱(chēng)為_(kāi)______。(尾渦)13.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中的氣泡在上升過(guò)程中,當(dāng)氣泡大到其上升速度超過(guò)乳相氣速時(shí),就有部分氣體穿過(guò)氣泡形成環(huán)流,在泡外形成一層所謂的_______。(氣泡云)14.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器中的氣泡,_______和_______總稱(chēng)為氣泡暈。(尾渦、氣泡云)15.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中,氣泡尾渦的體積約為氣泡體積的_______。(1/3)16.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床,全部氣泡所占床層的體積分率可根據(jù)流化床高和起始流化床高來(lái)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算式為_(kāi)______。()17.在氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床中設(shè)置分布板,其宗旨是使氣體_______、_______、_______和_______為宜。(分布均勻、防止積料、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料節(jié)省)18.在流化床中設(shè)計(jì)篩孔分布板時(shí),可根據(jù)空床氣速定出分布板單位截面的開(kāi)孔數(shù)=_______。()19.在流化床中設(shè)計(jì)篩孔分布板時(shí),通常分布板開(kāi)孔率應(yīng)取約_______,以保證一定的壓降。(1%)20.在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,以垂直管最為常用,它同時(shí)具有_______,_______并甚至_______的作用。(傳熱、控制氣泡聚、減少顆粒帶出)21.在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,但很少使用水平構(gòu)件,它對(duì)顆粒和氣體的上下流動(dòng)起一定的阻滯作用,從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的_______梯度和_______梯度。(溫度、濃度)22.在流化床中為了傳熱或控制氣—固相間的接觸,常在床內(nèi)設(shè)置內(nèi)部構(gòu)件,但很少使用水平構(gòu)件,它對(duì)顆粒和氣體的上下流動(dòng)起一定的_______作用,從而導(dǎo)致床內(nèi)產(chǎn)生明顯的溫度梯度和濃度梯度。(阻滯)23.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器中,由于上升氣泡的尾渦中夾帶著顆粒,它們?cè)谕局胁粩嗟呐c周?chē)念w粒進(jìn)行著交換,大量的顆粒被夾帶上升,這種循環(huán)相當(dāng)劇烈,所以自由床中的顆??烧J(rèn)為是_______的。(全混)24.氣—固相反應(yīng)系統(tǒng)的流化床存在著_______、_______、_______及_______四類(lèi)區(qū)域。(氣泡區(qū)、泡暈區(qū)、上流區(qū)、回流區(qū))25.當(dāng)氣流連續(xù)通過(guò)流化床的床層時(shí),床層內(nèi)那些帶出速度小于操作氣速的顆粒將不斷被帶出去,這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)______。(場(chǎng)析)26.當(dāng)氣流連續(xù)通過(guò)流化床的床層時(shí),床層內(nèi)那些帶出速度_______操作氣速的顆粒將不斷被帶出去,這種現(xiàn)象稱(chēng)為場(chǎng)析。(小于)27.如果在流化床反應(yīng)器的出口處要加二級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)作為回收裝置時(shí),旋風(fēng)分離器的第一級(jí)入口理應(yīng)安置在_______處。(分離高度)28.在流化床反應(yīng)器中,當(dāng)達(dá)到某一高度以后,能夠被重力分離下來(lái)的顆粒都以沉積下來(lái),只有帶出速度小于操作氣速的那些顆粒才會(huì)一直被帶上去,故在此以上的區(qū)域顆粒的含量就近乎恒定了,這一高度稱(chēng)作_______。(分離高度)29.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為氣相為_(kāi)______,而對(duì)乳相則有種種不同的流型。(平推流)30.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,對(duì)于氣、乳兩相的流動(dòng)模式一般認(rèn)為_(kāi)______相為平推流,而對(duì)_______相則有種種不同的流型。(氣、乳)31.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不隨床高而變,但與氣泡的大小_______。(有關(guān))32.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為_(kāi)______,不隨床高而變,但與氣泡的大小有關(guān)。(恒值)33.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅱ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不隨_______而變,但與氣泡的大小有關(guān)。(床高)34.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅰ級(jí)模型中,各參數(shù)值均為恒值,不隨床高而變,但與氣泡的大小_______。(無(wú)關(guān))35.描述流化床的數(shù)學(xué)模型,按照模型考慮的深度而分的第Ⅲ級(jí)模型中,各參數(shù)均與氣泡的大小_______,而氣泡大小則沿_______而變。(有關(guān)、床高)36.描述流化床的氣泡兩相模型,以的氣速進(jìn)入床層的氣體中,一部分在乳相中以起始流化速度)則全部以_______的形式通過(guò)。(氣泡)的氣速進(jìn)入床層的氣體中,一部分在乳相中以起始流化速度通通過(guò),而其余部分(37.描述流化床的氣泡兩相模型,以過(guò),而其余部分_______則全部以氣泡的形式通過(guò)。[()]38.描述流化
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