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化学反应工程期末题库3

一般认为,操作速度在临界流化速度和带出速度之间,但实际上颗粒大部分存在于乳 化相中,所以有些工业装置尽管操作速度高于带出速度,由于受向下的固体循环速度的影 响,使得乳化相中的流速仍然很低,颗粒夹带并不严重。在实际生产中,操作气速是根据 具体情况确定的,流化数一般在 1.5~10 的范围内,也有高达几十甚至几百的。 简要说明催化剂失活的主要原因有哪些?
固分离装置——回收因气流上升而带有的大量细粒和粉尘,使其返回床层,并避免带 出的粉尘影响产品的浓度。
13.选择操作速度的原则是什么? 答案:① 催化剂强度差,易于粉碎,反应热不大,反应速度较慢或床层又高窄等情况下, 宜选择较低的操作速度。
② 反应速度较快,反应热效应较大,颗粒强度好或床层要求等温,床层内设构件改 善了流化质量,尽可能选择较高的操作速度。
答案:单个反应器串联操作(反应器大小、类型、操作条件可各不相同),能够提高反应
深度。单个反应器并联操作(一般为相同的操作条件、相同的结构尺寸),能够增大处理
能力。
6 停留时间分布密度函数 E(t)的含义? 答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间 t=0 流入反应器内的流体,在反应器出口 流体的质点中,在器内停留了 t 到 t+dt 之间的流体的质点所占的分率为 E(t)dt(②分)。
6. 对于平行反应,提高反应物浓度,有利于(级数高)的反应,降低反应物浓度有利于(级数低) 的反应。化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有(釜式)反应器和(管式)反应器。
7. 平行反应
均为一级不可逆反应,若 > ,选择性 Sp 与_______无关,仅
是_______的函数。(浓度、温度)主-副大于 0,是吸热反应!
的形式相同,不能说明该反应一定是基元反应)。
2. 动力学的实验数据与速率方程相符合,仅是证明机理正确的必要条件而不是充要条件。
3. 化学计量数是速率控制步骤出现的次数,它不等同化学计量系数。
4. 无论哪种反应,反应速率总是随着转化率的升高而降低的,但不是所有反应的反应速
率随着温度的升高而加快的。
5. 对于平行反应,浓度增加,其瞬时选择性不一定增加;温度增加,其瞬时选择性不一
A. 均匀表面
B. 多分子层吸附
C. 分子间无作用
20.下列属于理想吸附等温方程的是_______。(A)
A. Langmuir 型
B. Freundlich 型
C. Temkin 型
D. >1 D. 吸附机理相同 D. BET 型
21.对于反应
,则 _______ 。(A)
A.
B.
C.
D.
1. 能用质量作用定律表示的速率方程不一定是基元反应。(速率方程与质量作用定律得到
定增加。
6. 温度提高时,正反应速率和逆反应速率都会增加,但其(净)速率不一定会增加。
7. 平行反应中,Cp/Cq=k1/k2,这个关系只有当各反应的速率方程形式相同时才成立
的。
8. 对于正常动力学,使用多釜串联总是比単釜有利的。对于反常动力学,使用単釜总是
比多釜串联有利的。
9. 对于瞬时选择性随转化率的增加而单调下降的情况来说,在相同最终转化率中,最终
16.平推流管式反应器其 E(t)曲线的方差
_______。(0)
17.全混流反应器 t=0 时 E(t)=_______。( )
18.全混流反应器其 E(θ)曲线的方差
_______。(1)
19.全混流反应器其 E(t)曲线的方差
_______。( )
20.工业催化剂所必备的三个主要条件是:_______、_______、_______。(活性好、选择性高、
C. 搅拌釜式反应器 D. 平推流管式反应器
13.一级不可逆液相反应

, 出口转化率
,每批操作时

, 装 置 的 生 产 能 力 为 50000 kg 产 物 R/ 天 , =60 , 则 反 应 器 的 体 积 V 为
_______ 。(C)
A. 19.6
B. 20.2
C. 22.2
14.对于可逆放热反应,为提高反应速率应_______。(C)
C. 9000
D. 9900
11.在间歇反应器中进行等温一级反应 A → B,
,当
时,求反
应至
所需时间 t=_______秒。(B)
A. 400
B. 460
C. 500
D. 560
12.对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。(D)
A. 间歇式反应器 B.全混流反应器
8. 如果平行反应
均为一级不可逆反应,若 > ,提高选择性 应____
_。(提高温度) 9.理想反应器是指_______、_______。[理想混合(完全混合)反应器、平推流(活塞流或挤出 流)反应器] 8.全混流反应器的返混_______。(最大) 平推流反应器的返混为_______。(零) 9.对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0 时为_______反应器,而当β→∞时则相当于 _______反应器。 10.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的,根据示踪剂的输入方式不同分 为_______、_______、_______。(脉冲法、阶跃法、周期示踪法)
37.化学反应速率式为
,用浓度表示的速率常数为 ,假定符合理想气体状态方程,
如用压力表示的速率常数 ,则 =_______ 。(

38.活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。(反应速率)
40.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。(E(t)曲线).阶跃示踪法测定停留时间
气体分布装置——包括气体预分布器和气体分布板两部分,使气体均匀分布,以形成 良好的初始流化条件,同时支撑固体颗粒。 内部构件——包括挡网、挡板和填充物等,破碎气体形成大气泡,增大气固的接触机 会,减少返混,增加反应速度和提高转化率。 换热装置——分为外夹套换热器和内管换热器,也可采用电感加热或载热体换热。用 来取出或供给反应所需要的热量。
分布对应曲线为_______。(F(t)曲线)。
1.化学反应
,其中化学反应计量系数为-1 的是哪种物质______。(A)
A.
B.
C.
D.
2.气相反应 4A + B → 3R + S 进料时无惰性气体,A 与 B 以 3∶1 的摩尔比进料,则膨胀因子 =__
_____。(C)
A. 1/4
B. 2/3
A. 提高压力
B. 降低压力
C. 提高温度
15.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。(A)
A. E(t)曲线
B. F(t)曲线
C. I(t)曲线
16.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。(B)
A. E(t)曲线
B. F(t)曲线
C. I(t)曲线
D. 23.4 D. 降低温度
。 7.停留时间分布函数 F(t)的含义? 答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间 t=0 流入反应器内的流体 8 釜式反应器中复合反应的收率与选择性的规律是怎样的? 9 理想流动模型有哪两种类型?其基本假定和特点各是怎样的? 10 停留时间分布的基本概念是?分哪两种类型?这两种类型的区别在哪里? 11 停留时间分布的测定中,脉冲法和阶跃法的特点是什么?还有他们的区别在哪里? 选择示踪剂的基本原则是什么? 12 流化床反应器的结构主要由哪几个部分组成?各部分作用如何? 答案: ①.结构组成:分布装置、内部构件、换热装置、气体分离装置。 ②.作用:
1. 化学反应过程按操作方法分为_______、______、_______操作。(分批式操作、连续式操 作、半间歇式)
2. 反应器的型式主要为(釜)式、(管)式、(塔)式、(固定)床和(流化)床。 3. 理想流动模型是指(平推流)模型和(全混流)模型。
5.间歇釜式反应器有效体积不但与(反应时间)有关,还与(非生产时间)有关。
C. –1/4
D. –2/3
3.气相反应
进料时无惰性气体, 与 以 1∶2 摩尔比进料,则膨胀
因子 =_______。(A)
A. –2
B. -1

C. 1
D. 2
4 化学反应速率式为
,如用浓度表示的速率常数为 ,用压力表示的速率常数为
,则 =_______ 。(D)
A.
B.
C.
D.
8.一级连串反应 A → P → S 在间歇式反应器中进行,使目的产物 P 浓度最大时的反应时间 _ ______。(D)
收率的大小是:间歇釜>多个连续釜串联>单一连续釜。但如果对于瞬时选择性随转化
率的增加而单调上升的情况来说,上述顺序正好相反。 10. 由于反应器太长而改用多管并联的方法是可取的,这样可以使压力降大为减少。 11.对于正常动力学,管式反应器要优于釜式反应器;反常动力学相反 12. 真密度>颗粒密度>堆密度(ρt>ρp>ρb) 1 写出复合反应收率和选择率的定义式及它们之间的关系式。 答案:收率定义式:Y=
11.平推流管式反应器 时,E(t)=_______。(∞)
12.平推流管式反应器 时,E(t)=_______。(0)
13.平推流管式反应器 时,F(t)=_______。(1)
14.平推流管式反应器 < 时,F(t)=_______。(0)
15.平推流管式反应器其 E(θ)曲线的方差
_______。(0)
34.实际流化床的压降Δp 与流速 u 关系较为复杂,通过压力降与流速关系图看出,气-固系
统、液-固系统的固定床和流化床区间都有一个(驼峰)。
35.造成大气泡和腾涌现象的主要原因有(床高与床直径之比较大)、(颗粒粒度大)、 (床内气速较高)。 36.化学反应工程的两大内容是反应动力学和反应器的设计与分析。
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