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問答題 有一自催化液相反應(yīng)A→B，其速率方程為
（1）為使所需反應(yīng)體積最小，采用何種型式反應(yīng)器好？并算出你所選用的反應(yīng)體積。
（2）如果采用循環(huán)反應(yīng)器，請確定最佳循環(huán)比及反應(yīng)體積。
（3）當(dāng)循環(huán)比ψ=∞時，反應(yīng)體積為多少？
（4）當(dāng)循環(huán)比ψ=0時，反應(yīng)體積為多少？

參考答案：

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1.問答題 環(huán)氧乙烷與水反應(yīng)生成乙二醇，副產(chǎn)二甘醇：（1）選擇何種型式的反應(yīng)器好？
（2）欲使乙二醇的收率最大，轉(zhuǎn)化率為多少？
（3）有人認(rèn)為采用活塞流反應(yīng)器好，乙二醇收率高但環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率低，故建議采用循環(huán)反應(yīng)器以提高總轉(zhuǎn)化率，你認(rèn)為這種建議是否可行？如果循環(huán)比ψ=25，并使空時與第（2）問的空時相等，則此時總轉(zhuǎn)化率及乙二醇的收率是提高還是降低？

參考答案：

2.問答題 在活塞流反應(yīng)器中絕熱進(jìn)行丁二烯和乙烯合成環(huán)乙烯反應(yīng)：

（1）空時，平均停留時間及出口溫度；
（2）若改在440℃下等溫進(jìn)行，重復(fù)（1）的計算；
（3）440℃下等溫反應(yīng)時所需移走的熱量。

參考答案：

3.問答題 現(xiàn)有反應(yīng)體積為1m³的活塞流反應(yīng)器兩個，擬用來分解濃度為3.2kmol/m³的過氧化氫異丙苯溶液以生產(chǎn)苯酚和丙酮。該反應(yīng)為一級不可逆反應(yīng)，并在86℃等溫下進(jìn)行，此時反應(yīng)速率常數(shù)等于0.08s-1。過氧化氫異丙苯溶液處理量為2.4m³/min。試計算下列各種情況下過氧化氫異丙苯溶液的轉(zhuǎn)化率。
（1）兩個反應(yīng)器串聯(lián)操作；
（2）兩個反應(yīng)器并聯(lián)操作，且保持兩個反應(yīng)器的原料處理量相同，即均等于1.2m³/min；
（3）兩個反應(yīng)器并聯(lián)操作，但兩者原料處理量之比為1：2，即一個為0.8m³/min，另一個則為1.6m³/min；
（4）用一個反應(yīng)體積為2m3的活塞流反應(yīng)器替代；
（5）若將過氧化氫異丙苯的濃度提高到4kmol/m³，其余條件保持不變，那么，上列各種情況的計算結(jié)果是否改變？相應(yīng)的苯酚產(chǎn)量是否改變？
（6）比較上列各項的計算結(jié)果并討論之，從中你得到哪些結(jié)論？

參考答案：

4.問答題 （1）寫出絕熱管式反應(yīng)器反應(yīng)物料溫度與轉(zhuǎn)化率關(guān)系的微分方程；
（2）在什么情況下該方程可化為線性代數(shù)方程，并寫出方程。回答問題（1），（2）時必須說明所使用的符號意義；

（4）在（3）的條件下，如甲苯最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%，試計算絕熱反應(yīng)器的出口溫度。

參考答案：

5.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）?，F(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：