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問答題若氣體通過固定床的線速度按空床計(jì)算為0.2m/s，則真正的線速度為多少？已知所填充的固體顆粒的堆密度為1.2g/cm³，顆粒密度為1.8 g/cm³。

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1.問答題 由直徑為3mm的多孔球形催化劑組成的等溫固定床，在其中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)，基于催化劑顆粒體積計(jì)算的反應(yīng)速率常數(shù)為0.8s^-1，有效擴(kuò)散系數(shù)為0.013cm²/s，當(dāng)床層高度為2m時(shí)，可達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率。為了減小床層的壓力降，改用直徑為6mm的球形催化劑，其余條件均不變，流體在床層中流動(dòng)均為層流，試計(jì)算：
（1）催化劑床層高度；
（2）床層壓力降減小的百分率。

參考答案：

2.問答題 多段冷激式氨合成塔的進(jìn)塔原料氣組如下：

（1）計(jì)算氨分解基（或稱無氨基）進(jìn)塔原料氣組成：
（2）若進(jìn)第一段的原料氣溫度為407℃，求第一段的絕熱操作線方程，方程中的組成分別用氨的轉(zhuǎn)化率及氨含量來表示。反應(yīng)氣體的平均熱容按33.08 J/molK計(jì)算.反應(yīng)熱△Hr=-5358J/molNH₃
（3）計(jì)算出口氨含量為10%時(shí)的床層出口溫度，按考慮反應(yīng)過程總摩爾數(shù)變化與忽略反應(yīng)過程總摩爾數(shù)變化兩種情況分別計(jì)算，并比較計(jì)算結(jié)果。

參考答案：

3.問答題 在絕熱催化反應(yīng)器中進(jìn)行二氧化硫氧化反應(yīng)，入口溫度為420℃，入口氣體中SO₂濃度為7%（mol）；出口溫度為590℃，出口氣體中SO₂含量為2.1%（mol），在催化劑床層內(nèi)A，B，C三點(diǎn)進(jìn)行測定。
（1）測得A點(diǎn)的溫度為620℃，你認(rèn)為正確嗎？為什么？
（2）測得B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為80%，你認(rèn)為正確嗎？為什么？
（3）測得C點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為50%，經(jīng)再三檢驗(yàn)結(jié)果正確無誤，估計(jì)一下C點(diǎn)的溫度。

參考答案：

4.問答題 乙炔水合生產(chǎn)丙酮的反應(yīng)式為:
在ZnO-Fe₂O₃催化劑上乙炔水合反應(yīng)的速率方程為:

式中C_A為乙炔的濃度,擬在絕熱固定床反應(yīng)器中處理含量為3%C₂H₂(mol)的氣體1000m³(STP)/h,要求乙炔轉(zhuǎn)化68%,若入口氣體溫度為380℃,假定擴(kuò)散影響可忽略,試計(jì)算所需催化劑量。反應(yīng)熱效應(yīng)為-178kJ/mol,氣體的平均恒壓熱容按36.4J/molK計(jì)算。

參考答案：

5.問答題 在氧化鋁催化劑上進(jìn)行乙腈的合成反應(yīng)：
設(shè)原料氣的摩爾比為C₂H₂：NH₃：H₂=1：2.2：1，采用三段絕熱式反應(yīng)器，段間間接冷卻，使每段出口溫度均為550℃，而每段入口溫度亦相同，已知反應(yīng)速率式可近似地表示為：
式中x_A為乙炔的轉(zhuǎn)化率，液體的平均熱容為，如要求乙炔轉(zhuǎn)化率達(dá)到92%，并且日產(chǎn)乙腈20噸，問需催化劑量多少？

參考答案：