贵州大学化学工程与工艺专业2002级《化学反应工程》试卷
贵州大学化学工程与工艺专业2002级
《化学反应工程》试卷,B, 学号:………………….. 姓名:……………… 评分:………… ?. 填空:,每小题3分，共21分,
? . 在分批式反应器中，物系参数(如温度、浓度等)随,,,,
,而变， 但与,,,,,无关。
? . 在物料衡算和热量衡算中，平推流反应器的控制体积应取,,
,,, ,,,,。
? . 对平行反应:
A + B ? C + 2D r= kCC D 1AB
2A + 2C ? Q r= kCC Q 2AC
则 r = ,,,,,,,,,,,,,,,。 C
?. 处于热稳定状态下的反应器应满足:
dQ?dT,,,dQ?dT rg
式中，Q 为反应器的移热速率，Q为反应器的放热速率。 rg
?. 对串联反应:
kk12 A,,,P,,,S
目的产物为P，且反应的活化能 E,E。为提高P的收率，应在,,,,,12
,,,下操作。
?. 在停留时间分布中，E(t) dt 的物理意义是,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。
2?. 在伴化学反应的吸收过程中，膜内转化系数γ可用于判断化学反应
是在,,,,,,,内或,,,,,,,中进行。 ?. 图解:,每小题5分，共15分,
?. 分批式反应器的平均生产速率为:
Y = CV?( t + t) RR0
式中，C为产物R的浓度，V为反应器有效体积，t为反应时间，t为非生产R0时间。已知某反应的转化率x和反应时间t的关系如下图所示。试用图解确A
定当 t = 2 h 时使 Y 达最大的生产时间 t = ,,,, h。 0R
x/,A
60
40
20
0 1 2 3 4 t / h
?. 在多釜串联全混流反应器内进行某反应，该反应的反应速率r与反A
3应浓度C间有如图所示关系。已知各釜反应体积均为1 m，反应物初始流量A
33为0.2 m?h，初始浓度C为5 kmol?m，试用图解
表
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示出当转化率为x = 0.8A0A时须串联的釜数N = ,,,。
0.8
rA
3 kmol/(m.h) 0.6
0.4
0.2
30 1 2 3 4 5 C / kmol/m A
?. 在循环反应器中进行某反应，其反应速率r与转化率x间关系如下AA
图所示。已知初始物料不含产物，试用图解表示出当出口转化率x为0.9时，A2反应器进口转化率x = ,,,，而最优循环比β = ,,,。 A1opt
-1 rA
3 m.h/kmol 8
6
4
2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 x A
?. ,12分,试建立平推流和全混流并联组合模型的E( t ) 表达式。
?. ,22分,在分批式反应器中进行如下反应:
A + B ? P + S r = kCC P1AB
A + C ? R + M r = kCC R2AC
-3-3已知，k=2.1×10 L/,mol)min,，k=1.5×10 L/,mol)min,，C=1.6 12A0mol/L，C=2.5 mol/L，C=1.8 mol/L。原料中不含任何产物。试求当产物PB0C0
的得率为0.4时，反应物A的转化率和产物R的得率。
?. ,30分,对等温液相反应:
A + B ? 2R + S r = kCC RAB
其中，k=2.8 L/,mol)s,。现将浓度均为4.0 mol/L 的反应物A溶液和反应物B溶液均以120 L/h 的流量分别加入反应器内进行反应。试确定当反应物A
的转化率
达90 % 时下述反应器所需反应体积:
?. 全混流反应器。
?. 平推流反应器。假定两溶液一进入反应器就混合均匀。
?. 能否有更恰当的反应器型式,其反应体积有为多少,
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