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問(wèn)答題在反應(yīng)體積為5m²的機(jī)械攪拌釜中，采用直徑為0.9mm的催化劑于25℃等溫下進(jìn)行亞油酸甲酯的加氫反應(yīng)，氫的分壓保持為0.81Mpa；亞油酸甲酯的處理量等于1.5kmol/min，要求酯的40％被加氫，試根據(jù)例8.5所給的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，計(jì)算催化劑用量。

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1.問(wèn)答題 氣體A與液體B的反應(yīng)為不可逆反應(yīng),對(duì)A為一級(jí),對(duì)B為零級(jí),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(jì)算這三種情況下的增大因子和有效因子值,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較與討論.

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2.問(wèn)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(shí),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(jí)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.

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3.問(wèn)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(jì),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.

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4.問(wèn)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(jiǎn)化計(jì),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.

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5.問(wèn)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(jí)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(jì)算熱點(diǎn)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.

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