反应工程练习题

为 、 。

2、反应速率方程或动力学方程是定量描述反应速率与 及 的关系式，速率控制步骤即 。

3、对于正常动力学，达到相同的转化率，管式反应器所需的反应体积 （大于、等于或小于）釜式反应器。

4、设F(θ)及E(θ)分别为闭式流动反应器的停留时间分布函数及停留时间密度函数，对于任一流动反应器，有F(∞)= ，E(∞)= 。 5、在催化剂颗粒上进行化学反应时，丹克莱尔数Da越大，表明外扩散有效因子x越 （大或小），说明外扩散对反应的影响越 （大或小）；梯尔模数越大，则表明内扩散有效因子越 （大或小），说明内扩散对反应的影响越 （大或小）。

6、绝热固定床反应器在用于放热反应时，常采用多段操作，其主要目的是： 。 7、对于平行反应，当主副反应的反应级数相同时，瞬时选择性与反应物浓度 （有关或无关），与反应温度 （有关或无关）。

28、全混流反应器若用N个全混釜串联来模拟，其N和 的值分别

为 、 。

9、在固定床反应器中，为了消除壁效应的影响，可采取的措施是 。 10、 11、

设F(θ)及E(θ)分别为闭式流动反应器的停留时间分布函数及停留时间密度对于正常动力学，达到相同的转化率，釜式反应器所需的反应体积 （大函数，对于任一流动反应器，有F(0)= ，E(∞)= 。 于、等于或小于）管式反应器。

二、讨论题

有如下平行反应：

AP，rPk1cA

2AQ，rQk2cA

若P为目标产物，试写出其瞬时选择性的表达式，并讨论反应物A的浓度对瞬时

选择性的影响。

三、计算题

1、一液体进料为纯A，QA0=9 mol/min,CA0=0.5 mol/L，在平推流反应器中转化了66.7%,反应动力学如下：

A  2R rA=0.06CA(mol/Lmin)

试求: ① 所需反应器的体积； ② 如采用釜式反应器，其体积为多少。

1

2、对于液相反应：

ABP

若A的反应速率方程为rA0.5102cAcB mol/m3s，cA0cB02.0 mol/m3，

Q00.04 m3/s，求如下几种情况下最终的转化率。 ① 采用管式与釜式反应器串联操作，Vr1Vr22 m3；

②采用管式与釜式反应器并联操作，Vr1Vr22 m3，Q01Q020.02 m3/s。

3、 有如下一级不可逆液相反应：

ABC

巳知反应温度下的反应速率常数k=2.78×10-4 s-1, CA0=200 mol/m3, Q0=5.56×10-4 m3/s,若采用PFR反应器后接一CSTR反应器，两者有效容积均为2m3，试计算最终转化率。

4、已知一等温闭式液相反应器的停留时间分布密度函数为:

E(t)=16texp(-4t),min-1

试求：

①平均停留时间；

②若用多釜串联模型拟合，该反应器相当于几个等体积的全混釜串联？

四、某化学反应APQ，其反应步骤可假设如下：

(1)AA

(2)A PQ

P (3)P若第1步为控制步骤，试推导其动力学方程。

五、在等体积串联的连续釜式反应器中进行的某化学反应，其反应速率与转化率的关系如下图。已知CA02.0 mol/m3 ， VR5 m3，Q02.5 m3/s，XA00, 写

出图解法求出串联所需的釜数原理，并在图中画出图解法求出达到转化率为XAf时所需串联的釜数。

rAXAXAf

2