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問答題 在充填釩催化劑的活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行苯（B）氧化反應(yīng)以生產(chǎn)順丁烯二酸酐（MA）：反應(yīng)系在1.013×10⁵Pa和704K等溫進(jìn)行。原料氣為苯蒸汽與空氣的混合氣，其中含苯1.8%（mol）。現(xiàn)擬生產(chǎn)順丁烯二酸酐1000kg/h,要求其最終收率為42%。假設(shè)（1）可按恒容過程處理；（2）可采用擬均相模型。
試計(jì)算：
（1）苯的最終轉(zhuǎn)化率；
（2）原料氣需用量；
（3）所需的催化劑量。

參考答案：

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1.問答題 在活塞流反應(yīng)器中等溫等壓（5.065×10⁴Pa）下進(jìn)行氣相反應(yīng):
式中P_A為A的分壓Pa，原料氣含量A10%（mol），其余為惰性氣體。若原料氣處理量為1800標(biāo)準(zhǔn)m³/h，要求A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，計(jì)算所需的反應(yīng)體積及反應(yīng)產(chǎn)物Q的收率。

參考答案：此反應(yīng)為復(fù)合反應(yīng)系統(tǒng)，一般需要多個(gè)物料衡算式聯(lián)立求解，方能解決問題。但這里三個(gè)平行反應(yīng)均為一級(jí)，可簡(jiǎn)化處理。其組分A的總...

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2.問答題 在一活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行下列反應(yīng)：
料流量為3m³/h,其中不含P和Q，試計(jì)算P的最高收率和總選擇性及達(dá)到最大收率時(shí)所需的反應(yīng)體積。

參考答案：

3.問答題在管式反應(yīng)器中進(jìn)行氣相基元反應(yīng):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(yīng)在氣相中進(jìn)行。已知操作壓力為1.013×10⁵Pa，B的飽和蒸汽壓為2.532×10⁴Pa，反應(yīng)溫度340℃，反應(yīng)速率常數(shù)為102m³/mol.min，計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率達(dá)50%時(shí)，A的轉(zhuǎn)化速率。如A的流量為0.1m³/min，反應(yīng)體積是多少？

參考答案：

此反應(yīng)為氣相反應(yīng)，從化學(xué)計(jì)量方程式看，是變?nèi)莘磻?yīng)過程，但氣相中pB為常數(shù)，故可看成恒容過程。假定為理想氣體，其中：

4.問答題在管式反應(yīng)器中400℃等溫下進(jìn)行氣相均相不可逆吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)的活化能等于39.77kJ/mol?，F(xiàn)擬在反應(yīng)器大小，原料組成及出口轉(zhuǎn)化率均保持不變的前提下（采用等溫操作），增產(chǎn)35%，請(qǐng)你擬定一具體措施（定量說明）。設(shè)氣體在反應(yīng)器內(nèi)呈活塞流。

參考答案：

5.問答題 擬設(shè)計(jì)一等溫反應(yīng)器進(jìn)行下列液相反應(yīng)：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(yīng)器，應(yīng)采用什么樣的加料方式？
（3）如用間歇反應(yīng)器，又應(yīng)采用什么樣的加料方式？

參考答案：

對(duì)于復(fù)合反應(yīng)，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(dòng)力學(xué)特征，其瞬時(shí)選擇性為：