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文檔簡介

1、1. BR的特點:1) 由于充分攪拌、混合,以至于反應器有效容積內各個位置物料的特性(T+C)都相同。2) 由于是一次投料和一次放料,在反應過程中既無物料的加入,也無物料的放出,則在反應器內所有物料的空間停留時間相同,無空間停留時間不同的無聊之間的混合,即不存在反混。3) 反應器出料口的物料組成與反應器內最終得到的物料組成相同。4) 間歇操作過程存在輔助生產時間。2. PFR的特點:1) 由于物料都是沿著同一方向、且同一速度在反應器內向前推進,則所有物 料流出反應器的時間都相同。2) 在垂直流動方向的任意一截面上,不同徑向位置的物料的特性一致,即不 存在反混。3) 在定常態下操作,反應器內狀態

2、只隨軸向位置改變,不隨t改變。3. CSTR 特點:1) 物料在反應器內充分反混。2) 反應器內各處物料參數均一。3) 反應器的出口組成與器內物料組成相同。4) 反應過程中連續進料出料,是一定常態操作。4. 化學反應工程學研究的主要內容:1) 化學的 化學反應動力學特性的研究。2) 物理的流動、傳遞過程對反應的影響的研究。3) 工程的-反應器的設計計算、過程的分析及最優化。5利用數學模型解決化學工程問題的基本步驟:1) 小試研究化學反應規律。2) 大型冷模實驗研究傳遞過程規律。3) 通過計算機或其它手段綜合化學反應規律與傳遞過程規律,預測大型反應 器的特性,尋找優化條件。4) 熱模檢驗數學模型

3、的等效性。6. 氣固相催化反應的七個步驟、三個過程:1) 反應組分從氣流主體擴散到催化劑外表面。2) 反應組分從催化劑外表面擴散到催化劑的內表面。3) 反應組分在催化劑活性表面中心上吸附。4) 吸附在表面活性中心上的反應物進行化學反應。5) 產物在催化劑表面活性中心上脫附。6) 產物從催化劑的內表面擴散到催化劑的外表面。7) 產物從催化劑的外表面擴散到氣流主體。其中1)、7)過程是外擴散過程,2)、6)是內擴散過程,3)、4)、5)是化學反 應動力學過程。7. 動力學方程的實驗測定時,有采用循環反應器的,為什么?由于循環反應器的行為與CSTR的相同,可以得到反應速率的點數據,而且 反應器進口濃

4、度差比較大,對分析精度要求不很高。8化學反應式與化學計量方程有何異同?化學反應式中計量系數與化學計量方 程中的計量系數有何關系?化學反應式中計量系數恒為正值,化學計量方程中反應物的化學計量系數 與化學反應式中的系數互為相反數,而產物的二者相同。9朗格繆爾吸附模型的基本假設條件有哪些?1) 催化劑表面的活性中心分布是均勻的,即催化劑表面各處的吸附能力是均 一的。2) 每個活性中心只能吸附一個氣相分子,即單層吸附。3) 吸附活化能和脫附活化能與表面的吸附程度無關。4) 被吸附的分子之間互不影響,也不影響空位對氣相分子的吸附,即吸附分 子間無作用力。10.工業上處理催化劑失活的方法有:1) 改進催化

5、劑。2)采用“中期活性”或安全系數設計反應器。3)嚴格控制操作條件。4)優化操作,來彌補由于失活造成的生產能力的下降。11如何用實驗方法判定氣固相催化反應內、外擴散的影響及消除方法?1) 當用不同粒度的催化劑顆粒測定的動力學數據一致時,認為消除了內擴散的 影響。2) 當氣體線速度對反應動力學不產生影響時,認為消除了外擴散的影響。3) 內擴散消除方法是將催化劑粉碎;外擴散消除方法是改變通過催化劑床層氣 體的線速度來實現的。12. 什么是宏觀反應速率的定義式?什么是宏觀反應速率的計算式?兩者有何異同?*(TA)dVs1) 定義式 -Ra計算式(-Ra) = (-as)JdVs0兩者都反映了宏觀反應

6、速率與本征反應速率之間的關系。2) 顆粒內的實際反應速率受顆粒內濃度、溫度分布的影響,用定義式是難以計算 的。3) 計算式將過程概括為顆粒表面反應速率與效率因子的關系,而效率因子通過 顆粒內擴散及濃度、溫度分布的規律是可以計算的,從而得到總體顆粒的宏觀速 率。13. 積分法求取動力學方程的思路:(1) 首先根據對該反應的初步認識,先假設一個不可逆反應動力學方程,如(-rA)= kf (cA),經過積分運算后得到,f(cA)= kt的關系式。/ 、例如,一級反應 In広=kt。n Sp増加mn齊下降連串反應2APc 心 切a -屆t 耐Ycp”一5廠雖丿cAl,但(嚴)匸也就是選擇性下幣15.

7、化學反應速率r的定義?各個組分分別定義的反應速率 ri之間的關系?1)化學反應速率:單位體積內反應程度隨時間的變化率。2)各個組分的反應速率之間的比例等于各組分的化學計量方程的計量系數之比。3)反應物的生成速率、產物的消耗速率為負值,反應物的消耗速率、生成物的 生成速率為正值。16. 根據下圖分析不同轉化率時自催化反應應采用 PFR、CSTR哪一種?為什么?答:Vr(pfr)=Fao處,即積分陰影部分面積0 一 5高轉化率,0(b)中間轉化率時低轉化率時0再I(a)高轉化率時Vr(cstr)二Fao XAf -Xa,即矩形陰影部分面積17. 根據下圖分析為什么間歇操作平行反應采用以下不同操作方

8、式?作時不同競爭反直動力學下的操作方式動力學特點么任2.6*2控制液度要求應使Gu巾都高應樓5, %都低應梗高r CB ft操作示意圖AB* B y加料方法麟間加人所有的A和B緩慢加入A和E先把全部A如人, 然后緩慢加B18 軸向擴散模型的基本假設:1)流體沿軸向有參數變化,徑向參數均一。2)流體流動主流為平推流,但疊加一逆向渦流擴散。3)逆向渦流擴散遵循費克定律且在整個反應器內軸向擴散系數為一常數。19. 多級(N)混合槽模型中模型類別判定:1)當N=1時,多級混合槽模型的停留時間分布函數與 CSTF相同。2) 當N趨近于無窮大時,多級混合槽模型的停留時間分布函數與PFR相同3)當N在零與無窮大之間時,多級混合槽模型的停留分布時間函數屬于非理想 流動反應器。20. 不同理想流動反應器類型與散度之間關系:1)完全不返混時散度等于零。2 )充分返混時,散度等于1.3)若反應器處于部分返混時,即非理想流動時,其散度大于零,小于1。(通過

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