反应工程习题

1、I.填空（40分，每空2分）1 .在有些情况下一定的返混反而有利，这样带有的平推流反应器较好。较为典型的适合在这种反应器中进行的反应是02 .如图1所示，循环比是新鲜原料的温度是,反应器入口的温度%hHrerevnoc807060504030201020406442044O860Temperature,C图13 .一反应在间歇式反应器中进行，反应器内组成随时间的变化如图2所示，根据各组分变化的特点我们可以得出这是一个串联反应的结论。（填“对”或错”）ot图23 .一反应在间歇式反应器中进行，反应器内组成随时间的变化如图2所示，根据各组分变化的特点我们可以得出这是一个串联反应的结论。（填“对”或

2、错”）oXa4 .一串联反应的产物分布随转化率的变化如图3所示，当转化率为70%时，中间产物R的总收率是5 .图4中的几种反应器，哪一种适合于下面的反应ABR,Pr=I0的不可逆单一反应，平推流反应器总是优于全混流反应器”,这种观点正确吗？(填“是”或“否”)。若对于某不可逆连串反应，当中间产物是我们所期望得到的目的产物时，平推流反应器仍然优于全混流反应器吗？(填“是”或“否”)。17 .对于单一反应，当反应器的进料体积流率和所要达到的出口转化率均相等时，则在反应器选型时我们主要考虑的是。而对于复合反应，在反应器选型时我们主要考虑的是。18 .见下图4,某水溶液反应物分别流过(a)(b)两种情

3、形的反应装置：Case(a)PFRMFR1 Ca$e(U)_PFR“A0vMFR图4若每个反应器中的空时和温度均相同，当发生一级不可逆反应ATR时，其最终转化率XA,case(a)(填,“，“或=)XA,case(b).11 .反应A-R在一全混流反应器中进行，当反应处于稳态时我们测得的实验数据如下表：12 sec|60|35|11|2011-Ca0,mmol/liter50100100200200Ca,mmol/liter20406080100若CAo=100mmol/liter,反应在平推流反应器中进行，转化率达到80%的空时是多少III.A(Ca0=5)发生如下分解反应T(desired

4、product)确定反应在等温条件下进行时目的产物(desiredproduct)的最大浓度。(a)在平推流反应器中进行(b)在全混流反应器中进行IV.某一级液相分解反应在一闭式反应器中进行，具动力学方程为-1-rA=kCA,k=0.307min采用脉冲示踪法得到的实验结果如下表所示(a)用轴向分散模型计算转化率；(b)用多级混合流模型计算转化率。t,min05101520253035Cpulse,g/L03554210V.在下图中，画出平推流反应器的最佳温度进程，然后计算反应达到80%转化率时的空时和反应器体积。已知Fao=1000mol/min,Ca0=1.0mol/liter。注意反应的

5、最大允许温度为95C。该反应为yhHQTevnoc六、某基元液相反应A=R,.Hr=-75000J/mol,Cpa=Cpr=1500J/molAK,欲采用全混流反应器(Ca0=2mol/liter,Fa0=800mol/min),使A的转化率达到70%.下页图8中给出了该反应的XaT关系。若采用绝热操作，(a)反应器中的反应速率多大能使反应器体积最小？(b)最小的反应器体积为多少？在上述操作中，物料进入反应器和离开反应器时的温度分别为多少？0.8nppexoc0.60.40.5CA0=1mol/liter-rA=0.001mol/liter.min0.2-10020406Q80100Temperature,C七、某可逆放热反应AUR在一循环反应器中进行，采用绝热操作，Cp/(-iHr)=0.0106K-1。进料为A的水溶液，起始浓度Ca0=1mol/L,摩尔流率为Fa0=1000mol/min。若要求A的转化率达到70%,反应器