化学反应考试整理.doc

一、 名词解析：1平均选择性：指反应速度结束时生成目的产物的量与反应物消耗的量的比值。2流化数：操作速度与临界流化速度之比。3收率：生成物p对全部转化掉的反应物A的分率。4假态点：不能经受温度的微小波动，只是温度稍有波动，就将导致反应系统转至另一稳定状态。5对比率：目的产物生成速率与副产物生成速比。二、选择题1管式反应器的高径比范围为（2030）2热稳定条件是指（d Qg/d T d Qr/dT）3当某颗粒的形状系数为0.8时则其相当直径的大小顺序为（Dpdpds）4固定反应器的收率比流化床的收率（高）5下列液相反应，设从有利于生成U、S出发，应选用哪种操作方式（A+BS+U）6全混流反应器的容器效率n=1.0该反应的级数n(=0)7当反应级数n(0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（全混流串联平推流反应器）三、 填空1阶跃示踪法是指在（定常态）下操作的连续流动系统的入口处，在t=0的瞬间输入示踪剂，并同时在出口处记录物料中的（浓度变化）来描述物料的（停留时间分布）2反应设计的基本内容包括(物料衡算)、(动量衡算)、和(物料衡算)、（动力学方）程3以浓度Ci、摩尔分率Yi,分压Pi表示的反应速率式中，反应速率常数分别为Kc、Ky，则kc与kp的关系为kc=(Rg T)nKp。4在活塞反应器中进行一级不可逆反应，反应物初始浓度CA0,转化率为XA,当反应器体积增大n倍时，反应物A的出口浓度为CA0(1-XA)n;转化率为1-（1-XA）n。5固体粒子参与的反应中，粒子的相当直径Dp,dp,ds分别为（等表面积）（等体积）（等比表面）相当直径；其大小为dsdpDp6第一类条件式为（）,其物理意义为i段出口处的反应速率与（i+1）段入口处反应速率数值相等，符号相反。7“返混”是连续反应过程一个重要的工程概念，是指停留时间不同的物料之间的混合8化学吸附速率取决与（单位表面上分子碰撞数）（吸附的活化能）（表面覆盖数）9连续热反应器有两种类型：自冷自热式和外冷列管式。其中自冷是指（冷却剂在管内）、自热是指自己换热；外冷是指（冷却剂在管外）、列管是指在列管内有(催化剂)。10全混流反应器的热稳定条件为dQg/DtdQr/Dt,Qr=Qg(数学式表示)，全混流反应器的多态指（可能存在多个定态操作点）11生产过程中典型流程包括（原料预处理）（化学反应）（产品分离精制）12固定床催化反应器主要分（绝热式）和(连续换热式）两大类；其中自冷自热式是指冷却剂在管内自换热式反应器，外冷是冷却剂在管外，列管是指在列管内有（催化剂）。13一级不可逆不可逆反应的动力学方程式为（-rA）=-dCA/dt=kCA其积分式为kt=ln(1/1-XA)14固体粒子参与的反应中，粒子的相当直径Dp=(sp/);dp=(6vp/) 1/3;ds=6Vp/Sp.(已知粒子的Vp,Sp)其大小为Dpdpds.15测量逗留时间分布密度采用（脉冲示踪）实验法，测量逗留时间分布函数采用（阶跃示踪）实验法。16空时是指（进入反应器的物料通过反应器体积所需时间），当反应混合物进入及离开反应器的组成不变时，空时越小，表明反应器的（空速）越大。17工业反应器三传一反是指热量传递、质量传递、动量传递与化学反应过程。18等体积的活塞流与全混流反应器并联；进行等温一级不可逆反应。rA=KCA,K=1min-1,CA0=1Kmol/m3,接触时间为1min，则CAf=0.2341mol/m3.19已知以气相组分A浓度C表示的速率常数为kc,则以A的分压表示的速率常数kp=(RgT)-nkc.20对于恒容的平推流管式反应器（流率）（流向）（停留时间）一致。21“三传一反”是化学反应工程的基础。22一级连串反应A(k1)P(k2)S在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度Cp,max=CA0(k1/k2)k2/(k2-k1)、topt=ln(k2/k1)/(k2-k1)。23化学反应速率式为-rA=Kc CA C B,如用浓度表示的速率常数为Kc,用压力表示的速率常数Kp,则Kc=(RgT)n (指数)Kp。24具有良好搅拌装置的釜式反应器按（全混流）反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应器按（平推流）反应器处理。25平推流反应器返混为（零）。26离心泵产生气缚现象的原因是（启动前泵内未能充满液体而存在大量空气导致叶轮中心形成的低压不足以形成吸入液体所需要的压强差），避免产生气缚的方法为（启动前必须向泵内灌满液体）。27某套管换热器的冷流体的进出口温度分别为t1=20 0C,t2=40 0C,T1=90 0C,T2=70 oC,若两流体作并流接触，则其平均传热推动力tm=(47.2) oC28 1a tm=10325pa=0.10325Mpa=760mmHg=10.33m H2O29流体传送机械的作用主要表现在（提高位能）（增加速度）（改变压能）和（克服阻力等）方面。30在连续精馏操作过程中，若回流比R增大，则塔釜蒸发量（减少）塔顶冷凝量（减少）塔顶产物浓度XD增大，塔釜液浓度Xw(减少)过程的能耗（增大）31离心泵的输出流量与轴转速的关系为V/V=(N1/N2),压头与轴速的关系为He/He=(n1/n2)2,有效功率与轴转速的关系为We/We=(N1/N2)332传热的基本方式包括（热传导）（热对流）（热辐射）三种。33精馏过程中，常用q值来表示物料加入精馏塔的状态，当q0时为（过热蒸汽）状态加料，q=0时为（饱和蒸汽）状态加料，0q 1时为（气、液混合进料状态）加料，q前时为（饱和液体）状态加料，q=1时为（冷液体）状态加料。34流体在直管内流动造成阻力损失的根本原因在于（液体的黏性），直管阻力损失主要体现在（沿程损失和局部损失）35在一维持定态平壁导热过程中，二层的热阻力分别为R1、R2,推动力为t1和t2，若R1t2)36流体流动时的流型用（Re）的值的大小来判定，该值在Re4000范围内为湍流，在Re2000范围内为层流。37牛顿粘性定律表达式为i=dv/dy,而傅立叶定律表达式为q=t/n,费克定律表达式为J= DdC/dE。38用精馏来分离液体混合物的依据为（利用各液体组分挥发性的不同）。三 计算题1 已知某均相反应，反应速率rA=kCA2,k=17.4ml/ss(molmin),物料密度恒为0.75g/ml,加料流率为7.14L/min。CA0=7.14mol/l,反应等温，试计算下列方案转化率各为多少？（1）串联两个体积0.25m3的全混流反应器：解：对第一个反应器：V0CA0=V0CA1+VRKCA12 解出CA1=2.70mol/l对第二个反应器：V0CA1= V0CA2+VRKCA22解出CA2=1.44mol/LXA= CA0CA2/ CA0=7.14-1.44/7.14100%=79.8%(2)一个0.25 m3全混流反应器，后接一个0.25 m3活塞流反应器；对第一个反应器：V0CA0=V0CA1+VRKCA12 解出CA1=2.70mol/l对第二个反应器：VR= V0CA2CA1dCA/KCA2 解出CA2=1.02mol/lXA= CA0CA2/ CA0=7.141.02/7.14100%=85.7%（3）一个0.25 m3活塞流反应器，后接一个0.25 m3全混流反应器。解：对第一个反应器：VR= V0CA1CA0dCA/KCA2 解出 CA1=1.32mol/l对第二个反应器：V0CA1= V0CA2+VRKCA22 解出CA2=0.87 mol/lXA= CA0CA2/ CA0=(7.14-0.87)/7.14100%=87.9%4某反应用阶跃法测的如下数据，求F(t)。时间（min）0 5 10 15 20 25 30 35 40 45