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問答題 氣體A與液體B的反應(yīng)為不可逆反應(yīng),對A為一級,對B為零級,已知三種情況下反應(yīng)速率常數(shù)k,液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)k_L,組分A在液相中的擴(kuò)散系數(shù)D_AL以及液相體積與液膜之比α值如下:

試分別計算這三種情況下的增大因子和有效因子值,并對計算結(jié)果進(jìn)行比較與討論.

參考答案：

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1.問答題 用1.2M的氨水吸收某生產(chǎn)裝置出口氣中的二氧化喘,當(dāng)氣流主體中二氧化碳分壓為1.013×10^-3Mpa時,該處的二氧化碳吸收速率為多少?已知:液相中CO₂和NH₃的擴(kuò)散系數(shù)均為3.5×10^-5cm²/s,二級反應(yīng)速率常數(shù)為38.6×10⁵cm³/mols,二氧化碳的溶解度系數(shù)為1.53×10^-10mol/cm³Pa,kL=0.04cm/s,kG=3.22×10^-10mol/cm²sPa,相界面積aL=2.0cm²/cm³.

參考答案：

2.問答題純二氧化碳與氫氧化鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng),假定液相上方水蒸汽分壓可不計,試按雙膜模型繪出氣相及液相中二氧化碳濃度分布的示意圖.

參考答案：

3.問答題 在充填10m³催化劑的絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行甲苯氫解反應(yīng)以生產(chǎn)苯:

式中CT和CH分別為甲苯和氫的濃度,kmol/m³,甲苯轉(zhuǎn)化速率rT的單位為kmol/m³s,反應(yīng)熱效應(yīng)=-49974 J/mol,為簡化計,反應(yīng)氣體可按理想氣體處理,平均定壓熱容為常數(shù),等于4.23J/molK.

參考答案：

4.問答題 在內(nèi)徑為5.1cm的固定床反應(yīng)器中常壓下進(jìn)行萘氧化反應(yīng):采用直徑為0.318cm的球形釩催化劑,該反應(yīng)可按擬一級反應(yīng)處理,以床層體積為基準(zhǔn)的反應(yīng)速率常數(shù)

溫度為641K,試計算熱點處氣相中萘的濃度.假定外擴(kuò)散的影響可不考慮,副反應(yīng)可忽略.

參考答案：

5.問答題 在三段絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行n級不可逆反應(yīng),各段的催化劑量相同,且控制進(jìn)入各段的反應(yīng)物料溫度相等.若n>0,試問：
(1)哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大?哪一段最小?
(2)若段間采用冷激方法進(jìn)行降溫,試問第一段與第二段之間和第二段與第三段之間哪處需加入的冷激劑量多?為什么?
(3)若n<0,對問題(1),(2)是否還能作出肯定性的回答?為什么?

參考答案：（1）雖然各段進(jìn)口溫度相等，在催化劑量相同的情況下，凈轉(zhuǎn)化率也按1至3段的順序遞減，第一段最大，第二段次之，第三段最小....

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