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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空( 40 分)(1)气相反应 A3B2C,就 A= = ;(2)反应速率常数有时可以表为 r A dC A,前提是;dt(3)空间速度是指 _ ,空间时间是指 _;(4)反应具有正确温度曲线,正确温度曲线是指 _ ;(5)多孔性球形颗粒 10 克,半径 1cm,系由密度为 4.0 克 cm 3 的材料制成;就其孔容积 V g = , 孔隙率 = 假密度 = ;2(6)已知某非抱负流淌反应器其停留时间分布的方差 0.218,假如采纳扩散模型,就Pe=_, 假如采纳多级全混流模型,就 m=_ (7)催化剂微孔内的气体扩散有扩散,扩散、扩散、
2、及扩散等多种形式;2 CA,进料CA0 1mol/L ,反应进行至,( 8)复合反应 ALr LMr M2 C2 AxA0.5时 , 瞬时挑选性sL = ;假如该反应在在固体催化剂中进行时,由于内扩散的影响,挑选性会;t(9)Etdt,F,F0;0名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - (10)内扩散效率因子 和 Thiele 模数 的数值通常有如下关系:外扩散和化学动力学掌握时1,值较;内扩散剧烈影响时 1, 值较;(11)CO 中温变换反应器属于固定床里的反应器; 固定床按气体流淌方向,可以分为 和 反应器;(12)某
3、一级不行逆的气液反应过程,已知 k L=104m/s, DL =1.5 109m 2/s, 就当 k 时,该反应属于快反应,反应区主要在,工业上可选用反应器或 反应器;当 k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在,工业上可选用 或 反应器;(13)对于平行反应 A B L r L 1.0 C C2 B 2,L 为主产物,就适M r A 2.0 C C B宜的操作条件对 C A 和 C B 的要求是;(14)返混是指(15)测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有 法和 法;二、简答题( 20 分)(1)简述活塞流模型和全混流模型的基本特点;(2)依据缩芯模型,描述 H 2 S 和 ZnO 反
4、应的宏观步骤;(3)对于快速的一级不行逆的气液反应,写出其宏观反应速率的表达式(指明式中各参数的含义) ;(4)对于一级不行逆的气固相催化反应,写出其宏观反应速率的表达式(指明式中各参数的含义);三、运算题(每题 10 分,共 40 分;)( 1)乙烯氧化生成环氧乙烷为银催化剂上的气固相催化反应,进入反应器的气体组成(摩尔比):C2H4: 15%,O2 :7%,CO 2 :10%,其余为 Ar 、N 2;出反应器气体名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中现已知: C2H4 :13.1%,O 2 :4.8%;试运算乙烯的
5、转化率、环氧乙烷的挑选性( 2) 及收率;(C H40.5 O 22C H OH O)C HCO 223 O 24丁烯制丁二烯C4H8C4H6H2,已知反应的步骤为A C H 48 C H 48B C H 48C H 46H2C C H 46C H 46 请分别导出( A)(B)( C)为掌握步骤的匀称吸附动力学方程;( 3)在活塞流反应器中进行等温、体积不变的一级不行逆反应,就出口转化率可达0.96,现保持反应条件不变,但将反应改在:(a)相同体积的全混流反应器中,(b)等体积串联的两个全混流反应器(总体积与活塞流反应器相等)中;(c)相同体积的间歇反应器,反应时间与帮助时间之比为 5:1
6、试分别运算所能达到的转化率;(4)某全混流反应器体积为100L ,物料流率为10 L/s;(a)试分别求出在反应器中逗留时间为 占的比例;911s、小于 10s、大于 10s 的物料在总进料中所名师归纳总结 (b)用脉冲法注入示踪剂,其出口浓度用Ct 表示,假设C0为已知,试写出Ct这个第 3 页,共 7 页函数的表达式;并指出0C t dt 的值;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空( 40 分)(1) 2, 2/3 (2) 等容;(3)单位时间内,流过多少个反应器体积的物料(其它正确表达方式也可) ,物料流过反应器所需要的时间(其它正确表达方
7、式也可)_;(4) 可逆放热反应不同转化率下的正确温度所形成的曲线(5)V g = 0.169 cm3/g , = 0.403 = 2.39g/cm3;(6)Pe=_9.17_, m=_4.59_ (7)分子扩散,努森 Knudsen 扩散、表面扩散、构型扩散(8) sL = 2/3;会 增高;t(9)EtdtFt,F1,F00;0名师归纳总结 (10)外扩散和化学动力学掌握时 1,值较小;第 4 页,共 7 页内扩散剧烈影响时 20/3 时,该反应属于快反应, 反应区主要在液膜,工业上可选用填充床反应器或降膜反应器; 当 k 20/3 时,该反应属于慢反应,这时反应区主要在液相主体,工业上可
8、选用鼓泡床或搅拌鼓泡床反应器;(13)CA 低CB 高;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (15)不同年龄粒子之间的混合(15)阶跃法和脉冲法;0 四、简答题( 20 分)(5)要点:PFR:流淌如活塞,各参数轴向有变化,径向无变化,返混为CSTR:瞬时完全混合,参数无变化,返混为最大(6)S要点:H 2S内扩散;H 2S与 ZnO 在未反应芯表面上反应;H 2外扩散;H 2O 内扩散; H2O 外扩散;(7) r A =1C Ag1总计(8)k S ek SNKGp Gp*KLC*CL五、111KGkGHkL11HKLkLkG运算题(每题10 分,共
9、 40 分;)( 4)以 100mol 进料为基准,以 、 表示环氧乙烷及二氧化碳的生成量,C2H 4O2C2H 4O CO 2H2O 惰进口15 7 0 10 0 68 100- /2 出口15- - /2 7- /2-3 /2 10+68 进行物料衡算,结合出口条件可知:15/ 20.131就可求得 1.504mol , 0.989mol100/ 27/ 21.50.048100/ 2乙烯反应量: 1.5040.989/2=1.9985mol 转化率: 1.9985/15=0.1333 收率: 1.504/15=0.1003 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精
10、选学习资料 - - - - - - - - - 挑选率: 1.504/1.9985=0.7526 名师归纳总结 ( 5)记A=C 4H8B=C 4H 6C=H 2B第 6 页,共 7 页A 1 r Ar aAr dAkaApA0kdAA2 011b pB,A1b pAb pBb pAb pA3 p p B CKp,p Ap p BCpAKp4 r AkaApAk bAp p B CKp( 6)B 1bAp p Cb pBKprAkAkBp ckb pAk b p p c1b pAb p BC 1 rBr dBr aBk dBBk aBp B02 011* b p B,B1b pBb pb pA
11、b pA3 * p p CKp,pBK pApAp C4 rAk b BK pAkaBp Bp C1b pAb BK p Ap C11x Aekkln1xA3.219x A1110.763k2k1k/ 21.6095,xA1 11120.853k3k5k2.6825,x A1ek0.9326- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (4)名师归纳总结 1 tm10s1e9/10/0.406570.33287t0.074第 7 页,共 7 页F11F91e11/102F101e10.632 1F100.368mE t 0C t E t 1ett mtmC t dtC t 0C t dt1et tm10C t dtC0tm0C t dtt0,C t C0C0tmC t 0C t dt1et tmC0et/10tm- - - - - - -