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問答題 于277℃，1.013×10⁵Pa壓力下在活塞流反應器進行氣固相催化反應:

催化劑的堆密度為700kg/m³,在277℃時，B的轉(zhuǎn)化速率為：

式中的分壓以Pa表示，假定氣固兩相間的傳質(zhì)阻力可忽略不計。加料組成為23%B,46%A,31%Q（均為重量%），加料中不含酯，當X_B=35%時，所需的催化劑量是多少？反應體積時多少？乙酸乙酯的產(chǎn)量為2083kg/h。

參考答案：

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1.問答題 二氟一氯甲烷分解反應為一級反應：

流量為2kmol/h的純CHClF2氣體先在預熱器預熱至700℃，然后在一活塞流反應器中700℃等溫下反應。在預熱器中CHClF₂已部分轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化率為20%。若反應器入口處反應氣體的線速度為20m/s，當出口處CHClF₂的轉(zhuǎn)化率為40.8%時，出口的氣體線速度時多少？反應器的長度是多少？整個系統(tǒng)的壓力均為1.013×10⁵Pa，700℃時的反應速率常數(shù)等于0.97s^-1。若流量提高一倍，其余條件不變，則反應器長度是多少？

參考答案：

2.問答題 擬設(shè)計一等溫反應器進行下列液相反應：

目的產(chǎn)物為R，且R與B極難分離。試問：
（1）在原料配比上有何要求？
（2）若采用活塞流反應器，應采用什么樣的加料方式？
（3）如用間歇反應器，又應采用什么樣的加料方式？

參考答案：對于復合反應，選擇的原則主要是使目的產(chǎn)物R的最終收率或選擇性最大，根據(jù)動力學特征，其瞬時選擇性為：
由此式可知...

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3.問答題在管式反應器中進行氣相基元反應：A+B→C，加入物料A為氣相，B為液體，產(chǎn)物C為氣體。B在管的下部，氣相為B所飽和，反應在氣相中進行。已知操作壓力為1.013×10⁵Pa，B的飽和蒸汽壓為2.532×10⁴Pa，反應溫度340℃，反應速率常數(shù)為10²m³/mol.min，計算A的轉(zhuǎn)化率達50%時，A的轉(zhuǎn)化速率。如A的流量為0.1m³/min，反應體積是多少？

參考答案：

4.問答題 在以甲苯為液相介質(zhì)，骨架鎳為催化劑的漿式反應器中，進行乙烯加氫反應，反應條件：P=1.52Mpa，T=50℃，進料C₂H₄/H₂=1/1.5（摩爾比），H₂的進料速率為1.386mol/s,已知α_L=1.5cm²/cm³，k_L=0.015cm/s，α_S=200m²/kg，k_Ls=0.02cm/s，Ws=0.1kg/m³,H₂在甲苯中溶解的享利常數(shù)為9.4，液相可視為全混流；反應過程的速率決定于氫從氣液相界面處向液固相界面間的傳遞，試求乙烯轉(zhuǎn)化率為50％時所需的反應體積。

參考答案：

5.問答題 用階躍法測定一閉式流動反應器的停留時間分布，得到離開反應器的示蹤劑與時間的關(guān)系如下：
試求：
（1）該反應器的停留時間分布函數(shù)F(θ)及分布密度函數(shù)E(θ)。
（2）數(shù)學期望及方差。
（3）若用多釜串聯(lián)模型來模擬該反應器，則模型參數(shù)是多少？
（4）若用軸相擴散模型來模擬該反應器，則模型參數(shù)是多少？
（5）若在此反應器內(nèi)進行一級不可逆反應，反應速率常數(shù)k=1min^-1，且無副反應，試求反應器出口轉(zhuǎn)化率。

參考答案：