化學反應工程考試試卷及答案(共7頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一、填空（40分）（1）氣相反應A3B2C，則A= = 。（2）反應速率常數有時可以表為,前提是 。（3）空間速度是指 _ ，空間時間是指 _。（4） 反應具有最佳溫度曲線，最佳溫度曲線是指 _ 。（5）多孔性球形顆粒10克，半徑1cm，系由密度為4.0克cm3的材料制成。則其孔容積Vg = ,孔隙率 = 假密度 = 。（6）已知某非理想流動反應器其停留時間分布的方差，如果采用擴散模型，則Pe=_,如果采用多級全混流模型，則m=_（7）催化劑微孔內的氣體擴散有擴散，擴散、擴散、及擴散等多種形式。（8） 復合反應，進料CA01mol/L,反應進行至，時, 瞬時選擇性sL

2、 = 。如果該反應在在固體催化劑中進行時，由于內擴散的影響，選擇性會。（9） ,， 。（10）內擴散效率因子和Thiele模數的數值通常有如下關系：外擴散和化學動力學控制時 1， 值較；內擴散強烈影響時 1，值較。（11）CO中溫變換反應器屬于固定床里的反應器。固定床按氣體流動方向，可以分為 和 反應器。（12）某一級不可逆的氣液反應過程，已知kL=104m/s,DL=1.5109m2/s,則當k 時，該反應屬于快反應，反應區(qū)主要在，工業(yè)上可選用反應器或反應器；當k 時，該反應屬于慢反應，這時反應區(qū)主要在，工業(yè)上可選用或反應器。（13）對于平行反應AB，L為主產物，則適宜的操作條件對和的要求是

3、 。（14） 返混是指（15）測定停留時間分布最常用的示蹤劑注入方法有法和法。二、 簡答題（20分）（1） 簡述活塞流模型和全混流模型的基本特征。（2） 根據縮芯模型，描述和反應的宏觀步驟。（3） 對于快速的一級不可逆的氣液反應，寫出其宏觀反應速率的表達式（指明式中各參數的含義）。（4） 對于一級不可逆的氣固相催化反應，寫出其宏觀反應速率的表達式（指明式中各參數的含義）。三、 計算題（每題10分，共40分。）（1） 乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷為銀催化劑上的氣固相催化反應，進入反應器的氣體組成（摩爾比）：C2H4： 15%,O2 ：7%,CO2 ：10%,其余為Ar 、N2；出反應器氣體中現已知：C2

4、H4 ：13.1%,O2 ：4.8%。試計算乙烯的轉化率、環(huán)氧乙烷的選擇性及收率。（）（2） 丁烯制丁二烯，已知反應的步驟為請分別導出（A）（B）（C）為控制步驟的均勻吸附動力學方程。（3） 在活塞流反應器中進行等溫、體積不變的一級不可逆反應，則出口轉化率可達0.96，現保持反應條件不變，但將反應改在：（a）相同體積的全混流反應器中，（b）等體積串聯的兩個全混流反應器（總體積與活塞流反應器相等）中。（c）相同體積的間歇反應器，反應時間與輔助時間之比為5：1試分別計算所能達到的轉化率。（4）某全混流反應器體積為100L，物料流率為10 L/s。（a）試分別求出在反應器中逗留時間為911s、小于1

5、0s、大于10s的物料在總進料中所占的比例。（b）用脈沖法注入示蹤劑，其出口濃度用C(t)表示，假設C(0)為已知，試寫出C(t)這個函數的表達式。并指出的值。一、填空（40分）（1）2，2/3 （2） 等容 。（3）單位時間內，流過多少個反應器體積的物料（其它正確表達方式也可 ） ，物料流過反應器所需要的時間（其它正確表達方式也可 ）_。（4） 可逆放熱反應不同轉化率下的最佳溫度所形成的曲線 （5）Vg = 0.169 cm3/g , = 0.403 = 2.39g/cm3 。（6）Pe=_9.17_, m=_4.59_（7）分子擴散，努森Knudsen擴散、表面擴散、構型擴散（8） sL

6、= 2/3。會增高。（9）F(t) ,1， 0。（10）外擴散和化學動力學控制時 1， 值較??；內擴散強烈影響時 20/3 時，該反應屬于快反應，反應區(qū)主要在液膜，工業(yè)上可選用填充床反應器或降膜反應器；當k 20/3 時，該反應屬于慢反應，這時反應區(qū)主要在液相主體，工業(yè)上可選用鼓泡床或攪拌鼓泡床反應器。（13） CA 低 CB 高 。（15） 不同年齡粒子之間的混合（15）階躍法和脈沖法。四、 簡答題（20分）（5） 要點：PFR:流動如活塞，各參數軸向有變化，徑向無變化，返混為0CSTR：瞬間完全混合，參數無變化，返混為最大（6） 要點：外擴散；內擴散；與在未反應芯表面上反應；H2O內擴散；H2O外擴散。 （7）（8）五、 計算題（每題10分，共40分。）（4） 以100mol進料為基準，以、表示環(huán)氧乙烷及二氧化碳的生成量，C2H4O2C2H4OCO2H2O惰總計進口157010068出口15-/27-/2-3/210+68100-/2進行物料衡算，結合出口條件可知：則可求得1.504mol，0.989mol乙烯反應量：1.5040.989/2=1.9985mol轉化率：1.9