最新化学反应过程与设备试题

1、精品文档化学反应过程与设备试题一.选择题（每题2分，共20分）1.化学反应器的分类方式很多，按的不同可分为管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。a.聚集状态；b、换热条件；c、结构；d、操作方式2.釜式反应器可用于不少场合，除了。a、气液相反应；b、液液相反应；c、液固相反应；d、气固相反应3.间歇操作的釜式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成。a、不相同；b、可能相同；c、相同；d、可能不相同4.反应釜加强搅拌的目的是。a、强化传热与传质；b、强化传热；c、强化传质；d、提高反应物料温度5.釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和。a、列管式；b、间壁式；c、外循环式；d、直接式6

2、.管式加热炉传热的主要工艺指标有：全炉热效应.热负荷火墙温度,流速和全炉压力降。a.炉管结焦时间b.炉管表面热强度c.燃烧室辐射强度d.烟囱抽力7.当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用。a、自热式固定床反应器；b、单段绝热式固定床反应器；c、换热式固定床反应器；d、多段绝热式固定床反应器。8.固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是。a、湍流；b、对流；c、理想置换流动；d、理想混合流动9.流化床反应器通常都由壳体、气体分布装置、换热装置、气固分离装置和固体颗粒的加卸装置所构成.a、搅拌器b、

3、内部构件c、导流筒d、密封装置精品文档精品文档10.对气固相流化床反应器，操作气速应。a、大于临界流化速度；b、小于临界流化速度；c、大于临界流化速度而小于带出速度；d、大于带出速度二.填空题（每空1分，共20分）1.化学反应器是。根据物质的聚集状态分，化学反应器可分为：和两大类。2.釜式反应器主要应用于液-液均相和非均相、气-液相等反应过程，操作时温度、浓度容易，产品质量。在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有的缺点。3.管式反应器主要用于气相或液相连续反应过程，具有容积，易于-等优点；能承受较高的，故用

4、于加压反应尤为合适；但对于慢速反应，则有需要管子，压降较大等方面的不足。4.固定床反应器具有反应速度、催化剂颗粒、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是。5空间速度简称，是指在单位时间内所通过的原料气的流量。用s表示，单位为。v6.流化床反应器具有传质、传热速率，床层温度，操作等突出优点，在生产中得到广泛应用。三简答题（每题6分，共30分）1.釜式反应器维护要点是什么？2.流化床反应器的特点是什么？3.解释下列参数：空速s;催化剂空时收率s;催化剂负荷s.vwg4.催化作用的基本特征是什么？5.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？四计算题（每题10分，共20分）1.有液相反应：a+

5、bp+r精品文档精品文档在120时，正逆反应速率常数分别为k1=8l/(molmin),k2=1.7l/(molmin)。反应在单一连续操作釜式反应器中进行，有效装料量为10l,两股进料同时等量导入反应釜，其中一股含组分a为3.0mol/l，另一股含组分b为2.0mol/l。反应动力学方程式为-ra=-rb=k1cacb-k2cpcr若当组分b的转化率为0.8时，每股料液的进料流量为多少？2.乙烯在液体催化剂作用下氧化生产乙醛c2h4（气）+0.5o2ch3ch0（气）采用球形封头的鼓泡塔式反应器连续操作，气液并流，已知塔内气体混合物的平均流量为4746m3/h，平均空塔气速为0.715m/s

6、,气液混合物的含气率为0.3417，单位时间、单位体积纯液体中得到产物乙醛的量为0.15kg/(lh)。若要求乙醛的产量为85kmol/h,试确定该塔的外形尺寸。五.设计题（10分）今有下列液相平行反应：a+brdcr/dt=k1cacb0.3（主反应，r为目的产物）a+bsdcs/dt=k2ca0.5cb1.8应采用那种反应器和操作方式？精品文档精品文档化学反应过程与设备答案一.选择题（每题2分，共20分）1c2d3b4a5a,6b7b8c9b10c二.填空题（每空1分，共20分）1进行化学反应的设备均相反应器非均相反应器2控制均一连续需要较大容积3小控制压力长4快不易磨损理想置换流动5空速

7、标准态下h-16高均匀稳定三简答题（每题6分，共30分）1.釜式反应器维护要点是什么？p1812.流化床反应器的特点是什么？p193.解释下列参数：空速s;催化剂空时收率s;催化剂负荷s.p129vwg4.催化作用的基本特征是什么？p1035.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？p35四计算题（每题10分，共20分）1.p68解：按液相恒容反应计算。ca0=3.0/2=1.5(mol/l)，cbo=2.0/2=1.0(mol/l)cp0=0，cro=0所以cb=cbo(1-xb)=1.0(1-0.8)=0.2(mol/l)ca=ca0-cboxb=1.5-10.8=0.7(mol/l)cp=c

8、b0xb=10.8=0.8(mol/l)cr=cb0xb=10.8=0.8(mol/l)则v=vr(-ra)/(ca0-ca)=vr(k1cacb-k2cpcr)/(cao-ca)=100(80.70.2-1.70.80.8)/(1.5-0.7)=4(l/min)所以，两股进料中每一股进料量应为2l/min。2解(1)计算气液混合物体积vr精品文档精品文档0.15kg/(lh)=0.151000kg/(m3h)=150kg/(m3h)乙醛的产量：85kmol/h=8544kg/h=3740kg/h式中44为乙醛的相对分子质量。则静液层体积：v=3740/150=24.93(m3)l所以得气液混

9、合物的体积：vr=v/(1-)=24.93/（1-0.3417）=37.87(m3)lg（2）计算塔径dd=0.0188（4746/0.715）1/2=1.53(m)k（3）计算气液分离空间体积ve取=0.75，得分离空间高度：he=0.751.53=1.15(m)故ve=3.141.5321.51/4=2.11(m3)(4)计算顶部封头体积vc取=1，得顶部封头体积：vc=3.141.533/12=0.937(m3)（5）计算反应器总体积v反应器总体积v=37.87+2.11+0.937=40.917（m3）（6）计算反应器总高度h反应器总高度h=40.917/（3.141.532/4）=22.27（m）。五.设计题（10分）解：因为rr=dcr/dt=k1cacb0.3精品文档精品文档rs=dcs/dt=k2ca0.5cb1.8所以rr/r