化學(xué)反應(yīng)工程習(xí)題課(20170527)

1、化學(xué)反應(yīng)工程習(xí)題課1：填空題平推流管式反應(yīng)器t時，F(xiàn)（t）=_1_。平推流管式反應(yīng)器t =時，E（t）=_。2：填空題在軸向擴(kuò)散模型中，模型的唯一參數(shù)貝克萊數(shù)Pe=uLr/Da，物理意義是對流流動和擴(kuò)散傳遞的相對大?。▽α鱾鬟f速率與擴(kuò)散傳遞速率之比），Pe準(zhǔn)數(shù)愈大軸向返混程度就愈小_。3：填空題對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用平推流_反應(yīng)器為宜。對于反應(yīng)級數(shù)n0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用_全混流_反應(yīng)器為宜。4：填空題氣固相催化反應(yīng)的內(nèi)擴(kuò)散模數(shù)參數(shù)為_梯爾模數(shù)_，表達(dá)式是 ，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表面反應(yīng)速率與內(nèi)擴(kuò)散速率之比。無論何種形狀催化劑

2、顆粒，當(dāng)3.0時，即內(nèi)擴(kuò)散影響嚴(yán)重，內(nèi)擴(kuò)散因子=1/。如何提高多相催化反應(yīng)的反應(yīng)速率，以強(qiáng)化反應(yīng)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，辦法之一就是使內(nèi)擴(kuò)散有效因子增大。減小催化劑顆粒的尺寸，值減小，值可增大，此外，增大催化劑的孔容和孔半徑，可提高有效擴(kuò)散系數(shù)De的值，從而使值減小，值增大。5：填空題 對于多孔性的催化劑，分子擴(kuò)散很復(fù)雜，當(dāng)/2ra0.01時，屬于分子擴(kuò)散，此時擴(kuò)散速率主要受分子間碰撞的影響所致與孔半徑尺寸無關(guān)。當(dāng)/2ra10時，屬于努森擴(kuò)散分子，此時主要是氣體分子與孔壁的碰撞，與孔半徑ra無關(guān)，則努森擴(kuò)散系數(shù)為DK= 。對于多孔顆粒中的顆粒有效擴(kuò)散系數(shù)為Dei=pDi/m6：填空題 氣固相催化反應(yīng)的7

3、個步驟、3個過程，其中三個過程分別是_外擴(kuò)散、_內(nèi)擴(kuò)散和化學(xué)動力學(xué)_過程。固體催化劑的比表面積的經(jīng)典測定方法是基于BET方程。7：填空題外擴(kuò)散對多相催化反應(yīng)的影響時，一級不可逆反應(yīng)的外擴(kuò)散有效因子=1/（1+Da），其中Da稱為丹克萊爾數(shù)，物理意義是化學(xué)反應(yīng)速率與外擴(kuò)散速率之比。8：填空題 反應(yīng)級數(shù)n= 1時，微觀流體和宏觀流體具有相同的反應(yīng)結(jié)果。9：填空題 活化能的大小直接反映了反應(yīng)速率對溫度的敏感程度。10：填空題在建立數(shù)學(xué)模型時，根據(jù)基礎(chǔ)資料建立物料、熱量和動量衡算式的一般式為累積量=輸入量-輸出量。11：填空題反應(yīng)器物料的停留時間分布曲線是通過物理示蹤法測定的，目前采用示蹤劑的主要輸入

4、方式有階躍輸入法和脈沖輸入法。物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間是一個隨機(jī)過程，通常用二個函數(shù)及二個特征值予以描述；這二個函數(shù)分別是停留時間分布函數(shù)F(t) 和停留時間分布密度函數(shù)E(t) ，二個特征值則是平均停留時間和停留時間分布的方差。 12：填空題 理想反應(yīng)器中，平推流反應(yīng)器的返混為_0_，全混流反應(yīng)器的返混最大_。當(dāng)完全沒有返混時，=1， 當(dāng)返混達(dá)到極大程度時，=0，當(dāng)返混介于二者之間時，即非理想流動時，介于_0_和_1_之間。13：填空題全混流反應(yīng)器的容積效率為反應(yīng)時間t與_空時_之比。14：填空題具有良好攪拌裝置的釜式反應(yīng)器按理想混合反應(yīng)器處理，而管徑小，管子較長和流速較大的管式反應(yīng)器按平推流

5、反應(yīng)器處理。15：填空題理想反應(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。16：填空題催化劑在使用過程中，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物理失活，也可能由于化學(xué)物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的化學(xué)失活。17：填空題 對于_平推流管式_反應(yīng)器在恒容反應(yīng)過程的平均停留時間、反應(yīng)時間、空時是一致的。18：填空題對于復(fù)合反應(yīng)，當(dāng)平行反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)相等時，內(nèi)擴(kuò)散多反應(yīng)選擇性無影響。當(dāng)主反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)大于副反應(yīng)時，內(nèi)擴(kuò)散使反應(yīng)選擇性降級。當(dāng)反應(yīng)為一級連串反應(yīng)時，內(nèi)擴(kuò)散的影響，使反應(yīng)的瞬時選擇性降低。19：填空題多釜串聯(lián)模型的平均停留時間 ，方差 20：填空題 全

6、混流反應(yīng)器中有_2_個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點(diǎn)21：填空題動力學(xué)方程表現(xiàn)的是化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物溫度、濃度之間的關(guān)系。而建立動力學(xué)方程常采用兩種方法，分別是積分法和微分法。22：填空題氣體在固體表面上發(fā)生吸附時，描述在一定溫度下氣體吸附量與壓力的關(guān)系式稱為吸附等溫方程。23：填空題氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠范德華力結(jié)合的，而化學(xué)吸附是靠化學(xué)鍵力結(jié)合的。24：填空題 Langmuir型等溫吸附的假定表面均勻，分子間無作用力，單層吸附最大為1.0，一定條件下動態(tài)平衡。25：填空題在全混流反應(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_空時_26：填空題影響固定床空隙率的因素有顆粒體積和床

7、層體積。27：填空題氣相反應(yīng)4A + B 3R + S進(jìn)料時無惰性氣體，A與B以31的摩爾比進(jìn)料，則膨脹因子A=-1/4，膨脹率A= 28：填空題化學(xué)反應(yīng)工程中的三傳一反”中的三傳是指傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞。29：填空題 化學(xué)反應(yīng)過程按操作方法分為分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式操作。30：填空題 化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題的科學(xué)。31：填空題氣液反應(yīng)中，液體傳遞速率方程中的參數(shù)稱為化學(xué)吸收的增大因子，值的大小取決于和M的值。無量綱數(shù)為稱為_八田數(shù)_，物理意義是液膜內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率與物理吸收速率之比。32：填空題在固定床內(nèi)流體流動中存在壁效應(yīng)，是指靠近壁面處的空隙率比其它部位大，為減少壁效應(yīng)的影響，要求床層直徑至少要大于顆粒直徑的8倍以上。在換熱式固定床反應(yīng)器中的T-XA，溫度隨轉(zhuǎn)化率的增加是 先升高后降低 ，dT/d XA=0時，所對應(yīng)的溫度稱為_熱點(diǎn)溫度_。33：填空題 N個平推流反應(yīng)器串聯(lián)操作，其總體積VR比一個具有體積為VR的單個平推流反應(yīng)器所能獲得的轉(zhuǎn)化率大。3