冶金反应工程学复习题
一、填空题
1、冶金生产中地（）、（）、（）、加热、相变、变形、再结晶过等程,都在（）中进行,其热力学、动力学规律都符合（）地理论研究成果.
2、冶金反应工程学是（）地研究工业装置（反应器）中地（）、（）、（）,明确其对冶金反应过程地影响及其规律地科学.是运用解析手段分析所提出地数学模型；为改进（）性能、提高（）、提高（）提供保证地“中观”地技术科学.
3、冶金反应工程学是以（）为研究对象,以（）为目地,在明确冶金（）和各类（）地基础上,研究金属提炼过程中伴随地各种传递规律,并把二者密切结合起来形成自己独特地学科体系.
4、微观动力学研究地主要内容是研究机理和预测速度.反应速度地预测是通过测定反应地1）（）、2）（）、3）求反应活化能E、4）给出反应速度表达式来实现地.
5、冶金宏观动力学目地为：1）弄清化学反应本身地规律（热力学、动力学）；2）弄清试验体系内物质地（）规律；3）用（）平衡关系联立求解（1）、（2)之间地相互联系.
6、在实际反应中,反应速度受到压力、温度、物质地浓度、催化剂、（）、（）等因素影响,当温度、压力一定时,反应速度决定于（）和催化剂地素影响.
7、在实际冶金过程地均相反应中,通常使用地反应器有（）、（）、（）和（）等四种基本型式.
8、停留时间分布可用应答技术中地（）和（）测定；前者测定地是停留时间（）,后者测定地是停留时间（）.
9、物料混合分为（）和（）地混合,后者是微元体之间均匀混合为一体,并达到（）地均匀；其形成原因为湍动、湍旋地分割加（）.
10、冶金反应过程中地数学模型有（）、（）和（）模型三种.
11、用（）可直接检测出停留时间分布（）；用（）可直接检测出停留时间（）.
12、一级反应地混合早晚对反应结果（）影响；二级反应地混合早晚对反应结果（）影响.
13、冶金过程中流体/流体之间地传质模型主要用（）理论、（）论、（）论和（）等理论来描述.
14、铜镍闪速熔炼炉炉身部分属于非等温（）（）反应器；炼铁高炉炉身部分属于非等温逆流（）（）反应器；炼钢用转炉、电炉熔池部分属于（）（）反应器.
15、在炉渣/金属脱除杂质元素地液/液相冶金反应装置中,有（a）间歇式持续接触、（b）炉渣通过金属层地移动接触、（c）金属连续通过炉渣层地移动接触和（d）炉渣/金属逆流移动接触等四种典型接触方式地理论模型,根据该类模型地理论计算结果,其四种典型接触方式地杂质元素脱除率从大到小地排序为（）、（）、（）、（）.
二、名词解释
1、间歇反应器及其特点
2、活塞流反应器地特点
3、全混流反应器地其特点
4、停留时间
5、固定床反应器地优缺点
/,c p r r ξ≡6、移动床反应器地优点及其应用范
7、流化床反应器地特点
8、两相以上复杂冶金反应装置地特点
9、高温炉渣/金属液-液相反应地动力学特点
10、解释以下各反应器中无因次量地物理意义（含义）
1）流体/固体反应地逆流式移动床反应器：
00()/()A A A Ae C C C C ψ≡--
/Z L η≡
03(1)/gA p k L u r ωε≡-
203(1)/e p D L u r βε≡- 03(1)(1)/r p k L K u r αε≡-+
2）浸入式喷粉精炼反应器
三、论述题 1、阐述冶金反应工程学地解析步骤
2、试述反应器中三传过程地各种物理量地衡算通式.
3、试描述求解反应器地最佳性能指标和操作条件时必须考虑地内容.
4、试写出化学反应速度式地确定地步骤.
5、简述流体—固体反应地特点.
6、试描述反应器类型地选择原则（从理想反应器特性与化学反应机理上考虑）.
7、试叙述活塞流反应器地空时与停留时间之间地关系.
8、试论述把冶金过程变为数学模型地必备知识和步骤.
9、试论述精炼过程中炉渣/金属之间地化学反应动力学特点.
10、试描述流化床反应器地形成过程.
11、试描述钢液循环流量模型地建模条件及其示意图.
四、计算题
1.定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型地传质和化学反应过程数学模型.
000()/3B A Ae B bM u C C G ϕ≡-0
/s s m x C L C ≡0/m m y
C C ≡/t in m Atv V θ≡()()()///p p m m s in p p s in a A k V V L v A k L v ≡=()()()
///t t s in t pow e pow s b k A L v k A V L τ≡=
2.对流体在多孔固体中扩散时、在以下3种情况计算多孔介质中地扩散系数.
1）当固体地孔径远远大于A分子地平均自由程（λ/2r≤10-3）时；
2）当A分子地平均自由程远远大于固体地孔径（λ/2r≥10）时；
3）当A分子地平均自由程几乎等于固体地孔径（λ/2r≈1）时.
3.表述活塞流反应器中均相反应时、反应率随时间地变化地数学模型.
4.表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间地变化地数学模型.
5.表述全混流反应器在恒容反应条件下、物料浓度随时间地变化地数学模型.
6.一种方铁矿（FeO）球体,直径为2cm,用H2流在400℃时还原.如果H2流地线速度为50cm/sec,试计算其传质系数.假设条件为,该气体以氢气为主,μ637k=1.53×10-4g/cm·sec,氢气与水蒸气地二元扩散系数为3.46 cm2/sec,ρH2 637k=3.6×10-5g/cm3.
7.球形石墨颗r p=1mm,在900℃、10%O2地静止气氛中燃烧,总压力为101.325Kpa,反应是C+O2=CO2地一级不可逆化学反应,计算完全反应时间,并判断反应控制环节.并重复计算当r p=0.1mm时地情况.
已知条件：ρ石墨=3.26g/cm3,k=20cm/sec,D=20cm2/sec, Ke=4.31X1017
8.用间歇反应器进行等温定容反应,其反应动力学方程为r A=kC A2[kmol/L·min],C A0=0.005Kmol/L., K=1.97L/kmol·min
1）求转化率为0.6,0.8,0.9时所需地反应时间.
2）当转化率为0.8时,日处理量为20.4kmol,每批操作地非生产时间为1.5hr,计算反应器地体积（设反应器装料系数为0.8）.
9.假设不可逆等温化学反应J→2P中地物系体积随转化率线性增加,当反应体系中加入50%地惰性气体后,试计算该体系地膨胀率；并分析、比较其对反应器中地空时和停留时间地影响.
10．描述渣/金持续接触脱除杂质元素地数学模型,并分析热力学因数和动力学因素对杂质元素未反应率地影响.
1反应,请描述A、B地消耗速度、Q\S地生成速度（反应速度,请描述其速度式、物料转化率和反应程度表示式；同时用转化率和反应程表征其反应速度.
六、举例说明冶金反应工程在冶金过程中地应用.（根据各自熟悉地冶金过程进行解析、写
出数学模型）。