問答題和習題

簡述Langmuir等溫吸附方程的基本特點。試回答弗隆德里希(Freundlish)真實吸附理論什么是自催化反應？什么是全混流假定？簡述連續(xù)流動釜式反應器的特點簡述理想管式反應器的特點？什么是擬一級反應，有什么作用？對大部分反應來說，返混可使轉(zhuǎn)化率降低，試用所學知識討論如何減少氣液鼓泡反應器返混。停留時間分布函數(shù)F(t)的含義？停留時間分布密度函數(shù)E(t)的含義？簡述改善顆粒內(nèi)傳質(zhì)的措施。c2h4+H20mC2H3是可逆放熱反應，如何優(yōu)化管式反應器溫度？試描述催化劑在催化反應中的作用。簡述氣一固相催化反應的動力學步驟？串連反應A—。尸一js,P組分是目的產(chǎn)物，主反應活化能小于副反應活化能，考慮收率和產(chǎn)量要求，如何優(yōu)化反應器溫度？試簡述丹克萊爾(Damkohler)準數(shù)物理意義，并寫出其表達式。在管式反應器中400℃kJ/mol.現(xiàn)擬在反應器大小，原料組成和出口轉(zhuǎn)化率均保持不變的前提下(采用等溫操作)，增產(chǎn)35%,請你確定一具體措施(定量說明)。設氣體在反應器內(nèi)呈活塞流。在進行一氧化碳變換反應動力學研究中，采用B106催化劑進行試驗，測得正反應活化能為9.629x109/如”，如果不考慮逆反應，試問反應溫度是550℃時的速率比反應溫度是400C時的反應速率大多少倍？一氧化碳變換反應：在較低溫度下，其動力學方程可表示為：以苯甲酸為示蹤劑，用脈沖法測定一反應體積為1735cm33在溫度25℃時，當溫度升高10℃反應速率增加一倍，則該反應活化能應為多少？擬在等溫間歇反應器中進行氯乙醇的皂化反應：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3^CH2OH-CH2OH+NaCl+CO2以生產(chǎn)乙二醇產(chǎn)量為20kg/h,使用15%(重量)的NaHCCh水溶液及30%(重量)的CH2CI-CH2OH水溶液作原料，反應器裝料中CH2CI-CH2OH和NaHCO3的摩爾比為1:3,該反應對CH2C1-CH2OH和NaHCO3//(mol?h),要求轉(zhuǎn)化率達95%,試問：用脈沖示蹤法測得實驗反應器的停留時間分布關系如表所示：今有一液相反應，A+BfP,已知。八0《&0，若此反應在具有相同平均停留時間的PFR中進行，該轉(zhuǎn)化率可達99%,計算：(1)該反應器中的平均停留時間及方差？(2)若實驗反應器以多釜串聯(lián)模型描述，則可達到的轉(zhuǎn)化率為多大？合成聚氯乙烯所用的單體氯乙烯，多是由乙塊和氯化氫以氯化汞為催化劑合成得到，反應式如下：由于乙塊價格高于氯化氫，通常使用的原料混合氣中氯化氫是過量的，設其過量10%o若反應器出口氣體中氯乙烯摩爾分數(shù)為90%,試分別計算乙煥的轉(zhuǎn)化率和氯化氫的轉(zhuǎn)化率。(6分)氣相二甲醛熱分解反應可以通過管式反應器的壓力變化來研究。在504℃39077711953155起始時只有醒存在，其反應為(A)(B)(C)(D)試確定分解速率方程。用脈沖法測定一流動反應器的停留時間分布，得到出口流中示蹤劑的濃度C⑴與時間t的關系如下：024681()121416182022240147985210試求該反應落平均停留時間和方差。在銀催化劑上進行乙烯氧化反應以生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，進入催化反應器的氣體中各組分的摩爾分數(shù)分別為C2H415%,027%,CO21()%,Arl2%,其余為N2。反應器出口氣體中含C2H4和02的摩爾分數(shù)分別，。試計算乙烯的轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷收率和反應選擇性。等溫下進行醋酸(A)和丁醇(B)的酯化反應：CH3coOH+C4H90HTCH3coOC4H°+H2O醋酸和丁靜的初始濃度分別是為和3。測得不同時間下醋酸轉(zhuǎn)化量如下:時間(h)醋酸轉(zhuǎn)化量(kmol/m3)時間(h)醋酸轉(zhuǎn)化量(kmol/m3)時間(h)醋酸轉(zhuǎn)化量(kmol/m3)0036147258試求該反應的速率方程。在210C等溫下進行來硝酸乙酯的氣相分解反應：該反應為一級不可逆反應，反應速率常數(shù)與溫度的關系為：)1=1.39xIO14exp(-1.897x104/T)(.y_,),(1)若反應是恒容下進行，系統(tǒng)起始總壓為Pa,采用是純亞硝酸乙酯，試計算亞硝酸乙酯分解率為80%時，亞硝酸乙酯的分解速率及乙醇的生成速率。(2)若采用恒壓反應，乙醇的生成速率又是多少？(13分)在一恒容間歇反應器中進行下列液相反應:式中%,%分別表示產(chǎn)物R及D的生成速率。反應用的原料為A與B的混合物，其中A的濃度為2K77?！C，試計算A的轉(zhuǎn)化率達到95%時的需的反應時間。在等溫間歇反應器中進行如下液相反應：實驗數(shù)據(jù)如表所示：%=0.307kmol/W,=0.585%〃?。//my0求：反應動力學方程以苯甲酸為示蹤劑，用脈沖法測定一反應體積為1735cm33100458()1550852055902560953065100357010540751100在473K等溫及常壓下進行氣相反應：(1)Af3RrR=L2qmol(2)Af2s■=05c-mol/(L*min)(3)A^T8=2.1%mol式中ca為反應物A的濃度（mol/L）,原料中A和惰性氣體各為一半（體積比），試求當A的轉(zhuǎn)化率達到85%時，其轉(zhuǎn)化速率是多少？某氣相一級反應Af2R+S在等溫、等壓的實驗室反應器內(nèi)進行，原料含A75%（摩爾分率），惰性氣體25%,經(jīng)過8min后其體積增加了1倍，求此時的轉(zhuǎn)化率及該反應在此溫度下的速率常數(shù)。用階躍法測定某一閉式流動反應器的停留時間分布，得到離開反應器的示蹤物濃度與時間的關系如下：八]C(T)1J豆應器的停吵間分布函數(shù)F(T)及分布密度E(T)；2)數(shù)1期一亍/差二《)及。2(8):?0123T(min)3)口/“少業(yè)十>17<|為土小模擬該反應器，…蛋多少？4)若在此反應器內(nèi)進行一級不可逆反應，hlminl且無副反應，試求反應器出口轉(zhuǎn)化率。在等溫下進行液相反應A+B-C+D,在該條件下的反應速率方程為：若將A和B的初始濃度均為3mol/L的原料混合在間歇反應器中進行反應，求反應4min時A的轉(zhuǎn)化率。在等溫間歇反應器中進行如下液相反應：實驗數(shù)據(jù)如表所示：cAQ=0.307top//"P,cR()=0.585kmol/W6求：反應動力學方程在催化劑上進行三甲基苯的氫解反應：反應器進口原料氣組成為66.67%Fh，33.33%三甲基苯。在O.IMPa及523K下等溫反應，當反應器出口三甲基苯的轉(zhuǎn)化率為80%時，其混合氣體的氫含量為20%,試求：(1)此時反應器出口的氣體組成。(5分)(2)若這兩個反應的動力學方程分別：則出口處二甲基苯的生成速率是多少？在全混流反應器中進行下列反應已知k、=7.0/n3/(top/?min),k2=3.0m3/(kmol?min)333f且Vp,求B的轉(zhuǎn)化率為多少？(8分)設有反應A-B+D,其反應步驟表示如下:A+boAcr+B(y<=>B+er若(1)是速率控制步驟，試推導其動力學方程。在PFR中于650C等溫條件下進行丁烯氧化脫氫反應生產(chǎn)丁二烯(A)(B)(C)反應速率方程：(一心)=kpAkmol/(m3*h)℃時,tonol/(h*m3*3的理想間歇反應器中進行液相反應反應維持在75℃等溫操作，實驗測得反應速率方程式為%=2.78x1()3￡/“襁/⑹，當反應物A和B的初始濃度Go,而A的轉(zhuǎn)化率4=0.8℃等溫操作，且處理量和所要求轉(zhuǎn)化率相同，求所需反應器的管長。在銀催化劑上進行乙烯氧化反應：化作2(4)+(當)-2(R)其反應步驟可表示如下：A+boAbB2+2bo2BbAcr+Ba<=>Ra+aBcroB+b若是第三步是速率控制步驟，試推導其動力學方程。甲烷與水蒸氣在鍥催化劑及750c等溫下的轉(zhuǎn)化反應為原料氣中甲烷與水蒸氣的物質(zhì)的量比為1：4,若這個反應對各反應物均為1級。4轉(zhuǎn)化率為80%時，試求C02,叢的生成速率。2)反應在恒壓下進行，其他條件如(1),C02的生成速率又是多少？在管式反應器中400℃kJ/mol.現(xiàn)擬在反應器大小，原料組成和出口轉(zhuǎn)化率均保持不變的前提下(采用等溫操作)，增產(chǎn)35%,請你確定一具體措施(定量說明)。設氣體在反應器內(nèi)呈活塞流。在Pt催化劑上進行異丙苯分解反應：以A,B及R分別代表異丙苯，苯及丙烯，反應步驟如下：A+ct