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2 5丁烯制丁二烯 假设反应按如下步骤进行 1 分别写出A C为控制步骤的均匀吸附动力学方程 2 写出B为控制步骤的均匀吸附动力学方程 若反应物和产物的吸附都很弱 问 此时反应对丁烯是几级反应 1 A为控制步骤 1 C为控制步骤 2 B为控制步骤 2 丁烯反应级数判断 2 10某氨合成催化剂还原后比表面积Sg 13 1m2 g 孔容Vg 0 082mL g 气体混合物中yNH3 0 09 yH2 0 57 yN2 0 19 yCH4 0 10 yAr 0 05 温度400 压力30 4MPa 催化剂的孔隙率 0 50 曲折因子 2 5 已知计算分子扩散系数时 各组分的分子扩散体积如下 氢6 12 氮18 5 氨20 7 甲烷25 14 氩16 2 求 1 计入Knudsen扩散时 氨的有效扩散系数Deff NH3 2 不计入Knudsen扩散时 氨的有效扩散系数Deff NH3 解 带入数据得 由双分子扩散系数的经验公式得 CH4 Ar不参加反应 所以 NCH4 0 NAr 0 所以 由Stefan Maxwell方程得 即得 代入数据得 由于 1 当计入Knudsen扩散时 得 2 当不计入Knudsen扩散时 得 2 11求下述情况下 催化剂孔道中的CO的有效扩散系数 已知气体混合物中各组分的摩尔分数 yH2O 0 50 yCO 0 1 yCO2 0 06 yN2 0 24 温度400 压力0 709MPa 催化剂平均直径10nm 孔隙率0 50 曲折因子2 06 解 2 12用空气在常压下烧去催化剂上的积碳 催化剂颗粒直径为5nm 颗粒有效导热系数 e 0 35J m s K 每燃烧1molO2放出热量5 4 108J 燃烧温度760 时 氧在催化剂颗粒内的有效扩散系数为5 10 7cm2 s 试估计定态下 催化剂颗粒表面与中心的最大温差 解 由球形催化剂内组分的浓度差与温度差的关系式 知当颗粒中心处O2的浓度为零 即CO2 0时 温差最大 即 代入数据 2 13乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应 在300 7 09MPa下 k 0 09s 1 Deff 7 04 10 4cm2 s 采用直径与高均为5mm的圆柱形催化剂 求内扩散有效因子 解 对于不同形状的催化剂颗粒 西勒模数均可表示为 2 14某催化反应在500 下进行 已知本征反应速率rA 7 696 10 5PA2mol g s 式中PA的单位为MPa 催化剂为直径与高皆为5mm的圆柱体 P 0 8g cm3 颗粒外表面A的分压PA 0 101325MPa 粒内组分A的有效扩散系数Deff 0 025cm2 s 求催化剂的内扩散有效因子 解 由题意知 此为二级反
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