化学反应工程复习题.doc

名词解释题1、 反应进度 21、方差2、 转化率 22、沟流3、 关键组分 23、短路4、 单程转化率与全程转化率 24、循环流5、 收率 25、活塞流6、 选择性 26、全混流7、 平行反应 27、自催化反应8、 并列反应 28、参数灵敏性9、装料系数 29、热稳定性10、空间时间 30、飞温与熄火 11、空间速度 12、返混 13、寿命分布 14、年龄分布 15、停留时间 16、反应时间 17、无因次停留时间 18、脉冲法 19、阶跃法 20、数学期望 反应工程判断题1、定态操作的活塞流反应器，反应物系的浓度随时间而变 （ ）2、定态操作的活塞流反应器，反应物系的浓度随轴向距离而变 （ ）3、定态操作的活塞流反应器，反应物系的浓度既随轴向距离而变，又随时间而变 （ ）4、间歇釜式反应器内反应物系的浓度随时间而变 （ ）5、间歇釜式反应器内反应物系的浓度随位置而变 （ ）6、多孔催化剂的比表面与孔道的大小有关，孔道越细，则比表面积越大 （ ）7、多孔催化剂的比表面与孔道的大小有关，孔道越细，则比表面积越小 （ ）8、颗粒密度、真密度与堆密度之间，以堆密度为最小，真密度为最大 （ ）9、颗粒密度、真密度与堆密度之间，以堆密度为最大，真密度为最小 （ ） 10、固定床层直径与颗粒直径之比越大，床层空隙率的分布越均匀 （ ）11、固定床层直径与颗粒直径之比越小，床层空隙率的分布越均匀 （ ）12、同一催化剂，所用的反应温度越高，消除外扩散影响所需的流体质量速度越大（ ）13、同一催化剂，所用的反应温度越高，消除外扩散影响所需的流体质量速度越小（ ）14、对同一反应，所用的催化剂活性越好，消除外扩散影响所需的流体质量速度也越大 （ ）15、对同一反应，所用的催化剂活性越好，消除外扩散影响所需的流体质量速度就越小 （ ）16、据统计工业化学反应约有80左右属于催化反应 （ ） 17、对于非零级简单反应，若反应级数高，同时要求较高的转化率时，宜选用PFR或者CSTR反应器 （ ）18、对于竞争反应，当主副反应的反应级数相等时，改变初始浓度对选择性无影响 （ ）19、管式反应器内物料的流动是理想活塞流 （ ）20、平行反应中，当两反应的反应级数相对等时，内扩散对反应选择性无影响 （ ）21、平行反应中，主反应的反应级数大于副反应时，内扩散使反应选择性降低 （ ）22、平行反应中，主反应的反应级数大于副反应时，内扩散使反应选择性升高 （ ）23、平行反应中，主反应的反应级数小于副反应时，内扩散会使反应选择性增加 （ ）24、平行反应中，主反应的反应级数小于副反应时，内扩散会使反应选择性降低 （ ）25、在反应工程研究中，方差可以用来度量随机变量与其均值的偏离程度 26、气固催化反应必然伴随有热效应 （ ）27、平行反应中，若主反应的反应级数大于副反应时，则增加反应物的浓度有利于反应选择性的提高 （ ）28、在连串反应中，若主反应的活化能大于副反应的活化能，则降低温度有利于目标产物选择性的提高 （ ）29、PFR反应器中，反应物料具有相同的停留时间，反应器中不存在任何返混（ ）30、在CSTR反应器中，所有物料粒子具有相同的年龄，但寿命不同（ ）31、PFR反应器中，反应物料具有相同的停留时间，反应器中不存在任何返混（ ）32、在CSTR反应器中，所有物料粒子具有相同的年龄，但寿命不同（ ）33、对于非零级简单反应，若反应级数高，同时要求较高的转化率时，宜选用PFR或者CSTR反应器（ ）34、对于CSTR，反应器的热稳定性条件比热平衡条件更容易达到（ ）35、在反应工程研究中，方差可以用来度量随机变量与其均值的偏离程度（ ）简 答 题1、试述间歇釜式反应器的特点。2、活塞流模型的假设及特点。3、简述停留时间分布的多釜串联模型。4、简述在多孔催化剂上进行的气固相催化反应过程包括哪几个步骤。5、试述CSTR反应器的热稳定条件。6、简述自催化反应的基本特点。7、简述CSTR反应器的基本特点。8、简述停留时间分布（RTD）的多釜串联模型。9、简述进行化学反应器设计的基本内容。10、简述化学反应工程上如何调节反应器的浓度水平以提高目标产物的选择性。11、简述停留时间分布的轴向扩散模型。12、简述气固相催化反应的基本特征。13、釜式反应器与管式反应器的区别。14、连续釜式反应器的操作特点。15、管式反应器的操作特点。16、多釜串联式反应器的操作特点。17、停留时间分布的数学特征及其应用。18、试述反应器的热稳定性和参数灵敏性之间的区别。19、试述二氧化硫催化转化反应器的轴向温度序列安排的理论依据。20、分别叙述平行反应和连串反应的浓度效应。反应工程计算题复习1、在多釜串联反应器中进行某一级不可逆反应，假定各釜容积和温度均相同，已知k=0.56 h-1, 体积流率u0=18m3.h-1, 最终转化率要求达到xA=0.99, 试计算当串联的釜数N=4时的反应器的总有效容积为多少？2、用硫酸为催化剂，把过氧化氢异丙苯分解成苯酚和丙酮的反应是一级反应，在等温间歇釜式反应器中进行反应。当反应经历60s时，取样分析过氧化氢异丙苯的转化率为90，试问：若转化率达到99，还需要多少时间？3、己二酸与己二醇以等摩尔比在343K下进行缩聚反应生产醇酸树脂。以硫酸为催化剂，由实验测得其反应速率方程式为： rAkcAcB cA=cB 实验测定，在343K时，k=1.92Lkmol-1min-1。己二酸的起始浓度CA0=0.008kmolL-1。若每天处理2400kg己二酸，己二酸的转化率为90%。如果此反应在间歇釜式反应器中进行，每批操作的辅助时间t1h，装料系数为0.80，所需间歇釜的体积为多少？5、在一反应器中进行速度常数k=4.0min-1的一级反应，其停留时间分布密度函数如下表，试确定多釜串联模型的模型参数N。t (min)0123456E(t) (min1)00.10.20.40.20.106、在容器为2.2m3的BSTR反应器中进行均相反应A+BP，已知反应速率方程式为：(-rA)=kCACB, kmol/(L.s), k=2.8010-3 L/(mol.s), 当CA0 = CB0 =6mol/L,而A的转化率为xA=0.8时，该BSTR平均每分钟可处理0.68kmol的反应物A。若将反应移到一个直径为120 mm的PFR中进行，且处理量和所要求的转化率相同，求所需反应器的管长。7、己二酸与己二醇以等摩尔比在343K下进行缩聚反应生产醇酸树脂。以硫酸为催化剂，由实验测得其反应速率方程式为： （-rA）kcAcB ， 式中cA=cB 实验测定，在343K时，k=1.97Lkmol-1min-1。己二酸的起始浓度CA0=0.006kmolL-1。若每天处理2500kg己二酸，己二酸的转化率为90%。若此反应在两釜串联反应器中进行，控制第一釜的出口转化率为70，第二釜的出口转化率为90，则反应器的总体积为多少？8、 在一体积为0.5 L的管式反应器中进行某一级反应，当体积流量为0.06Lmin-1时，测得其出口转化率为0.65。问当体积流量为0.08 Lmin-1时，出口转化率为多少？9、某间歇反应器中进行某一级反应，t s时间后，转化率达到50%。在相同条件下，要求转化率达到99%，需要多少时间？10、已知物料在某反应器的停留时间分布函数E(t)=0.01exp(-0.01t) s-1。若物料在这个反应器内的停留时间是100 s，试计算： (1) 停留时间小于100 s的物料占进料的百分之多少?(2) 停留时间大于100 s的物料占进料的百分之多少?(结果要求三位有效数字)。11、用脉冲输入法在反应器入口液体中加入KMnO4示踪剂溶液，从加入示踪剂的时间开始,测得出口物料中示踪剂浓度数据如下：时间 (分) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50浓度（gm-3 ） 0 2.0 6 12 12 10 5 1.5 1.0 0.5 0试求：(1)物料在此反应器中的平均停留时间？ (2)停留时间小于平均停留时间的物