化工原理作业

发布 2022-08-28 14:46:28 阅读 9046

化学反应工程自测验试题一。

1. 证明一级反应在等温条件下转化率99.9%所需反应时间为转化率50%所需时间的十倍。(15)

2. 有一反应在间歇反应器中进行,ca0=1mol/l,经过8min后,反应物转化率为0.8,经过18min后转化率为0.9,求该反应的动力学关系?(15)

3. 有一反应a→p,其速度方程为-ra=0.05camol./l*min,在一个真实流动管式反应器中进行,为测得非理想流动情况,进行了示踪实验其结果如下:(20)

时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70

示踪物浓度(g/l) 0 3 5 5 4 2 1 0

a. 求e函数。

b. 求平均停留时间;

c. 求方差。

4. 浓度为0.1mol/l的纯气相a进入vr=1l的全混流反应器中进行反应。

2a→p实验数据如表,求反应速率方程。(20)

5. 某一级不可逆气-固催化反应,其反应速率为。

-ra)= kca=10-6mol/(s cm3)

当ca=10-2mol/l,0.10133mpa,400℃时,如要求催化剂内扩散对总速率基本上不发生影响,问催化剂粒径如何改变。已知de = 10-3cm2/s(20) 化学反应工程自测试卷二。

1. 某气相一级分解反应 a → 2p ,在等温活塞流管式反应器中进行,加入原料含a60%,惰性物40%,停留时间为10分钟,系统出口的体积流量为原来的1.5倍,求此时a的转化率。

(20分)

2. 用图示讨论固体催化剂催化下的气相反应 a(g) →r(g) 整个反应过程?可能存在几步阻力和控速步骤?写出各步速度方程?(20分)

3. 在一流动反应器中进行液相二级反应a+b → 产物。已知a和b初浓度相同,此反应在活塞流管式反应器中进行时转化率可达99%。

今对此反应器进行脉冲注入示踪物的停留时间分布实验,获得如下数据:(20分)

t (min) 1 2 3 4 5 10 15 20 30 40 50

c(g/l) 9 57 81 90 90 67 47 32 15 7 3

求: a, 平均停留时间;

b, 方差, σ2t 。

4. 在等温操作的间歇反应器中进行一级液相反应,15分钟反应物转化了85%,若把此反应移到活塞流反应器和全混流反应器中进行,达到同样转化所需的空时和空速? (20分)

5. 试给出拟均相一维模型在非绝热条件下的绝热温升,物料蘅算和热量蘅算式?(20分)

化学反应工程自测验试题三。

6. 醋酸和乙醇的反应为二级反应,在间歇反应器中进行,5min转化率可达50%,问转化率75%需要增加多少时间。(10)

7. 证明一级反应在等温条件下转化率99.9%所需反应时间为转化率50%所需时间的十倍。(15)

8. 有一反应在间歇反应器中进行,ca0=1mol/l,经过8min后,反应物转化率为0.8,经过18min后转化率为0.9,求该反应的动力学关系?(15)

9. 有一反应a→p,其速度方程为-ra=0.05camol./l*min,在一个真实流动管式反应器中进行,为测得非理想流动情况,进行了示踪实验其结果如下:(20)

时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70

示踪物浓度(g/l) 0 3 5 5 4 2 1 0

d. 求e函数。

e. 求平均停留时间;

f. 求方差。

10. 浓度为0.1mol/l的纯气相a进入vr=1l的全混流反应器中进行反应。

2a→p实验数据如表,求反应速率方程。(20)

11. 某一级不可逆气-固催化反应,其反应速率为。

-ra)= kca=10-6mol/(s cm3)

当ca=10-2mol/l,0.10133mpa,400℃时,如要求催化剂内扩散对总速率基本上不发生影响,问催化剂粒径如何改变。已知de = 10-3cm2/s(20)

化学反应工程自测验试题四。

1、 某气相一级分解反应 a → 2p ,在等温活塞流管式反应器中进行,加入原料含a60%,惰性物40%,停留时间为10分钟,系统出口的体积流量为原来的1.5倍,求此时a的转化率。(10分)

2、在等温操作间歇反应器中进行二级液相反应,初始浓度2mol/l,15分钟反应物转化了85%,若把此反应移到全混流和活塞流反应器中进行,达到同样转化所需的空时和空速? (10分)

3、在气固催化的一级反应中,当存在外扩散和内扩散阻力时导出宏观反应速率常数?外扩散反应阻力与反应总阻力的比值表达式?(1分)

、在某催化剂表面上氢与甲苯发生如下不可逆反应:(1分)

c6h5ch3(t) +h2 (h) →c6h6(b) +ch4(m)

通过实验发现吸附的甲苯和气相的氢之间的表面反应为控制步骤,试导出机理方程,给出实验确定方程参数的方法和过程。

5、在全混流反应器中进行液相均相反应:(1分)

a+b→r rr=2.5ca, kmol/m3h

a→2d rd=4ca2 kmol/m3h

ca0=3 kmol/m3

求: (1)a的转化率为95%所需时间;

2)此时r的收率;

(3)当初力量量为200l/min时反应釜的体积。

6、在全混流反应器中进行宏观流体的零级反应,反应温度下的速率常数为2kmol/(m3min),进料反应物浓度2.5 kmol/m3,当保持空时为1分钟时求反应器出口浓度。(1分。

7、在活塞流反应器中,等温进行下列反应:

a+b→p+h ,k1 (目的产物)

p+b→r+h ,k2

已知在反应温度下,k2/k1=0.68,b大量过剩,对均为一级反应。试计算p的最大收率及相应a的转化率。 (分)

8、有一平行反应a→r目的),a都为一级k1/k2=10,今在一个较大颗粒催化剂上反应,有强的内扩散阻力。试求r的选择性比无内扩散阻力下降多少?(1分)

9、在无梯度反应器中放置5克固体催化剂进行气固催化反应的寿命实验,在相同的温度下保持出口转化率为84%不变连续运转。因催化剂失活要减少进气流量,测得如下数据:

时间/天 1 10 20 30 40

流量/l/min 11.8 11.0 10.5 9.94 9.45

求失活级数。(1分)

0、试给出拟均相一维模型和非均相二维模型的假设,写出在非绝热条件下的物料蘅算和热量蘅算式?给出在绝热条件下的绝热温升以及计算催化剂重量或反应器体积的过程。,(10分)

11、在含碳量4%粒径2.2mm球形催化剂上常压下用空气烧炭再生,烧炭反应对氧一级,烧炭温度630℃,氧的有效扩散系数0.005cm2/s,过程为氧在催化剂内的扩散控制,求完全烧炭时间和烧出50%的时间。

(1分)

2、试导出以气泡体积为基准的气相符合一级反应活塞流假设的鼓泡床模型(kl),并说明各个符号意义。(1分)化学反应工程自测验试卷五。

6. 某气相一级分解反应 a → 2p ,在等温活塞流管式反应器中进行,加入原料含a60%,惰性物40%,停留时间为10分钟,系统出口的体积流量为原来的1.5倍,求此时a的转化率。

(20分)

7. 用图示讨论固体催化剂催化下的气相反应 a(g) →r(g) 整个反应过程?可能存在几步阻力和控速步骤?写出各步速度方程?(20分)

8. 在一流动反应器中进行液相二级反应a+b → 产物。已知a和b初浓度相同,此反应在活塞流管式反应器中进行时转化率可达99%。

今对此反应器进行脉冲注入示踪物的停留时间分布实验,获得如下数据:(20分)

t (min) 1 2 3 4 5 10 15 20 30 40 50

c(g/l) 9 57 81 90 90 67 47 32 15 7 3

求: a, 平均停留时间;

b, 方差, σ2t 。

9. 在等温操作的间歇反应器中进行一级液相反应,15分钟反应物转化了85%,若把此反应移到活塞流反应器和全混流反应器中进行,达到同样转化所需的空时和空速? (20分)

10. 试给出拟均相一维模型在非绝热条件下的绝热温升,物料蘅算和热量蘅算式?(20分)

化工原理作业

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