化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学

1、1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。它既以化学反应作为对象，又以工程问题为其对象。2、化学反应速率式为一ra=kccAb2,如用浓度表示的速率常数为kc,用压力表示的速率常数kD,则kc=(RT)kDopcp3、平行反应噂均为一级不可逆反应，选择性Sp与浓度无关。仅是温度的函数。4、对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用平推流反应器为宜。5、对于恒容的平推流反应器平均停留时间、反应时间和空时是一致的。6、若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为微观流体。7、流体的混合尺度常用调匀度S、流体的混合态来描述。8、催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合

2、等导致表面积减少造成的物理失活，也可以能由于化学物质造成的化学失活。9、对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径约0.1um时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。10、绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理,只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。11、对于可逆反应的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度T0Pt和平衡温度Teq,二者的关系为TeqFtRTeqE2-EilnE2。Ei12、描述流化床得到气泡两相模型，以Uo的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化速度Umf通过，其余部分Uo-Umf则全部以气泡的形式通过。1

3、3、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为气相为平推流，而乳相则有种种不同放入流型。多相反应过程是指同时存在两个或多个相态的反应系统所进行的反应过程。2一郭种操作国素对于且杂反应的影响最然各不相同，但通常疆度升高有利于活化能上的反椀的选舁性，反应物浓度升高有利于反应级曲的反应的选择性.生测定非理想流动的停省时间分布的数时，两种晶常见的东流物的入方法为布函示踪法和阶取小踪汰.4 .在均相反应动力学中，利nr世蛇数猴求取化学反应速度方程式的的神品主要的方法为积分法和微分怯.5 .弟蛰渔合植维的唯一榄暨模数为串联的全混区的个数个一轴向犷散模型的唯一模型舂数为或辰/注)_06.T业他化

4、剂性能优劣的二种最上要的性质是活性、选择性和稳定性7 .平推流反附器的E函数表达式为_EQ)=1-，其无因次方差，=0,iat/屋，而仝源流反应辖的无因次方差=_L-8 .某反厢速率常数的单位为“/(mol-hr),该反国为2级反应，9 .对于反应/+28T2R,各物质反应速率之间的关系为(Ta)：(-FB)：巾=1：2：2。10 .平推端反应器利仝混流反应器中平推流更适合干合的产物是中间产物的串联反应c11 .某反应的计量方程为4T贝+S,则其反应速率表达式不能确定:12 .物质A按一皱不可逆反应在一间歇反.应器中分解，在67C时转化50%需要死Rn,而在80“C时达到同样的转化率仅需20秒

5、,该反应的活化能为3.46X10s(J/mol)13 .反应级数不可能(可能/不可能)大于3。14 .对于单一反坦，在相同的处理坦和最终转化率条件卜，选择反胸据时主要考虑反戚小的大小；而对于曳合反应，选择反应器时主要考虑的则是LI的产物的收率；15 .完全淞合反应器(仝湿流反应器)内物料的温度和浓度均一，并且等于(大于川、于/等于)反应器出口物料的温度制浓度口23、仝混流反直器稳定的定常态操作点的判据为公：=/、，20.Langmuir吸附模型的四个假定：均匀表而、单层吸附、吸附机理相同利无相互作指前因子理论上与温度有关，但与指数项相比其随温度的变化可以忽略，活化能的取值永远都是正的，活化能大

6、、温度低，反用速率对温度的变化更敏感；16.卜圄是某连串反内在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达70%时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为64%,按炼厂或化工厂惯川的收率和选择性的定义，在该转化率条件卜.的收率是e_,选择性是一IV.计算题1.（10）酷波在高温下可分解为乙笳附和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：ar,coons2=euzochcoonJcn4co2已知在916*C时3=4.0.，3=试计算：1） 9居的醋酸反应掉的忖间；（6分）2）在此反应条件下醋移转化成乙舔能的选择性“（4分）1.(10)解：设在时间I时乙燃附和甲烷的浓度分别为磊1卜，初始为C，。，则dx=凝（

7、C小-尉一y分初）分小d(Jy)(*1相加得dt=g+、出将其积分牝。（.）h-=（ij+女排Cn一（十尸）1）当转化率为9热时x+y=0.99C彳（，I1t=h=0.549s4.6543.741-0.99djc5产=2）瞬时选择性为出戈上14.65=积分得33%分分分分S=55.4%歹分2.(10)有一级不可逆反应A-P,在85七时反应速率常数为3.45h,今拟在一个容积为101的釜式反应落W进行，若最终转化率为=095,设该反应的处理量为L82/h,今若改用两个容积相等的串联釜操作，求反应器的总容积？2.(1Q)解：由于曲等体积釜串联，则40（I+S）=而即（14-kT.）=20=5.T.

8、=1.006h-=0.95匕jrt=nK/=rfv0=1.006x1.82=1.83m由白反应器的总容积为二？七=3.66一分分分分分分分3. (10)(A)(P)(S)“屋，一%,口，一%*凡4。/dCp-=3,=k仁反应速度力：或，在恒温恒容下求等容积的两釜串联全混流反成器内进行这一反应时，求目的产物P的选择性力，其铲=L。-),七=。万(右口卜3=7=1(A),C产=C=0C40=molH3.(10)分解：等容积釜串联应有=2=09对第二个全混流反应燃作物料衡算分分对于p0（C.（储C公46,）分(1+4-q(1+r,xn.qC_=0.4449ngifI(1+0分0.50.54(1+0.

9、5)。+0.25)(1+0.5)(1+0.25)分=1-(0.444+0.391)=0.IfiSmoFl分C0.391三=2.37CS20.165分4.(10)有一个反应器测其方差；=，123“而一15m，如果这个反质器可以用等体积多釜串联模型来描述，弁在这个反应箱中进行液相反应A+B-2R,已知一乙=kC处,%。=%。，-1-tnin,求反应器的出口转化率？4.(10)解，7212.5=0.5I52分t15t=7.5irtin则每个反应器的停招时间为N2对第一个釜进行物料衡算CM=c川=C41+上整理得力己+c.-1=解得=0-3。皿n同理对第二个釜进行物料衡算分分分分=C：4kC解得C八=

10、0444mol”C/C,21-0,144=85.6%分分40分5.用多皴全混流串联模型来模拟一管式反应装置中的脉冲实验，已知，7，=6.序7,k=0.15求1）推算模型参数参（3分）2）推算一级不可逆等温反应的出口转化率。（2分）5.(5)8.971=f=仇2弘解：D16.187分1.V=4.27*分取AN分I=1=-=0.566Atn(1+)2)”分由图可以得出，N代表n个釜，当NT时，只有平推流反应器，在同-截面上的物料组成不随时间而变化，因此为一条直线。各操作线互相平行,说明各釜的容积相等。当级数为8,贝必。从多必4平。6.IpMOCoffhaIraitmAR,muHafnly.g“4i

11、UwuMtrcwteMviw1. xA、kl/kl相同时，PFR的收率始终比CSTR的高2. k2/kll,两种操作在很大的xA范围内均可获得较高的收率；3. k2/kll,高转化率下两种操作将导致无收率。因此，为了避免副产物S取代产物P,我们应将过程设计为通过反应器的反应物料A的转化率很小，离开反应器后，进入分离器，分离出P,然后把未反应的物料A再循环返回反应器。Ps9图(1)是停留时间分布密度函数E(t),在不同瞬间同时进入系统的各批N个流体颗粒均具有相同的停留时间分布密度。图(2)是停留时间分布函数F(t),由图可得，停留时间趋于无限长时，F(t)也趋于1.综合两个图可以看出，E函数在任何停留时间t的值实际上也就是在F曲线上对应点的斜率。此图为多级全混釜串联模型的曲线。由图可见，N愈大，峰形愈窄,当斧数N趋于无限大，则接近平推流的情况。5.(p、m分别代表平推流和全混流的情况)1 .反应级数0的反应，体积比,卜反应级数较大，体积比也更大；零级反应,体积比=1:反应级数0的反应，其规律正好和反应级数0的相反。2 .x