化学反应工程考试试卷及答案

一、填空（40分）

（1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。

dt

dCr,前提是 （2）反应速率常数有时可以表为 。

（3）空间速度是指 ___________ ，

空间时间是指 __________。

（4） 反应具有最佳温度曲线，

最佳温度曲线是指 __________ 。

的材料制成。克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（ 孔隙率则其孔容积V= ,θ =

。 假密度ρ =

，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差（6Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______

（7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、

及＿＿＿＿扩散等多种形式。。

Lr2C（8）复合反应＝C2rMx, s = 时。如 AC1mol/L, ，进料反应进行至，

果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性性会

。 于内扩散的影响，选择

tE(t)dt

F()F(0) ）（9 , ， 。

0．

（10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系：

外扩散和化学动力学控制时ζ 1，Φ 值较 ；

内扩散强烈影响时ζ 1，Φ值较 。

（11）CO中温变换反应器属于固定床里的 反应器。固定床按气体流动方向，

可以分为 和 反应器。

/s,

=×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s, D（则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在 ，工业上可选用

反应器或 反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主

要在 ，工业上可选用 或 反应器。

Lr

）对于平行反应r的要求是 宜 L 13AB为主产物，则适＋ （，

的操作条件对 和 。

（14） 返混是指

（15）测定停留时间分布最常用的示踪剂注入方法有 法和 法。

二、 简答题（20分）

（1） 简述活塞流模型和全混流模型的基本特征。

HSZnO反应的宏观步骤。 2） 根据缩芯模型，描述和（（3） 对于快速的一级不可逆的气液反

应，写出其宏观反应速率的表达式（指明

式中各参数的含义）。

（4） 对于一级不可逆的气固相催化反应，写出其宏观反应速率的表达式（指明式中各参数的含义）。

三、 计算题（每题10分，共40分。）

（1） 乙烯氧化生成环氧乙烷为银催化剂上的气固相催化反应，进入反应器的气体组成（摩尔比）：CH： 15%, O ：7%,CO ：10%,其余为Ar 、N；出反应器气体

中现已知：CH ：%,O ：%。试计算乙烯的转化率、环氧乙烷的选择性CHCHO） 及收率。（O2H3O2COCHHCCH＋H 2，已知反应的步骤为 ） （丁烯制丁二烯84264

(A)CH()(CH)8844(B)(CH)(CH)H26448 )(HC(C)(CH)6446请分别导出（A）（B）

（C）为控制步骤的均匀吸附动力学方程。

（3） 在活塞流反应器中进行等温、体积不变的一级不可逆反应，则出口转化率可达，现保持反应条件不变，但将反应改在：

（a）相同体积的全混流反应器中，

（b）等体积串联的两个全混流反应器（总体积与活塞流反应器相等）中。

（c）相同体积的间歇反应器，反应时间与辅助时间之比为5：1

试分别计算所能达到的转化率。

（4）某全混流反应器体积为100L，物料流率为10 L/s。

（a）试分别求出在反应器中逗留时间为9~11s、小于10s、大于10s的物料在总进料中所占的比例。

（b）用脉冲法注入示踪剂，其出口浓度用C(t)表示，假设C(0)为已知，试写出C(t)这个

C(t)dt

函数的表达式。并指出的值。0

一、填空（40分）

（1）－2，－2/3

（2） 等容 。

（3）单位时间内，流过多少个反应器体积的物料（其它正确表达方式也可 ） ，

物料流过反应器所需要的时间（其它正确表达方式也可 ）______。