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問答題請推導層流流動系統(tǒng)的物料停留時間分布密度函數(shù)和停留時間分布函數(shù)。

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1.問答題液體以1m³hr^-1的流量通過1m³的反應器。定常態(tài)時用惰性示蹤物以恒定流量2×10^-4mol·hr^-1送入反應器（可以忽略示蹤物流對流動的影響）。若反應器分別為PFR或CSTR，求示蹤物料加入后1.2hr時，反應器出口物流中示蹤物的濃度為多少？

參考答案：

2.問答題 對某一反應器用階躍法測得出口處不同時間的示蹤劑質(zhì)量濃度變化關系為：

參考答案：

階躍法求停留時間分布規(guī)律c₀=0.5kgm^-3

3.問答題 有一有效容積V_R=1m³，送入液體的流量為1.8m3hr^-1的反應器，現(xiàn)用脈沖示蹤法測得其出口液體中示蹤劑質(zhì)量濃度變化關系為：

參考答案：

4.問答題有一氣相分解反應，其化學反應式為A→R+S，反應速率方程為−r_A=kc_A²，反應溫度為500℃。這時測得的反應速率常數(shù)為k=0.25m³kmol^-1s^-1。反應在內(nèi)徑為25mm、長為1m的管式反應器中進行，器內(nèi)壓強維持在101.3kPa（絕），進料中僅含組分A，當其轉(zhuǎn)化率為20%，空間速度為45hr^-1（反應條件下的計算值）。試求反應條件下的平均停留時間和空間時間。

參考答案：

5.問答題均相氣相反應A→3P，服從二級反應動力學。在0.5MPa、350℃和V₀=4m³hr^-1下，采用—個25mm內(nèi)徑，長2m的實驗反應器，能獲得60％轉(zhuǎn)化率。設計一個工業(yè)平推流反應器，當處理量為320m³hr^-1，進料中含50%A，50%惰性物料時，在2.5MPa和350℃下反應，為獲得80%的轉(zhuǎn)化率．求需用25mm內(nèi)徑，長2m的管子多少根？這些管子應并聯(lián)還是串聯(lián)？

參考答案：