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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):

進(jìn)料為丁二烯與乙烯的等摩爾混合物，溫度為440℃。操作壓力1.013×10⁵Pa。該反應(yīng)的熱效應(yīng)等于-1.256×10⁵kJ/mol。假定各氣體的熱容為常數(shù)，且C_PA=154,C_PB=85.6,C_PR=249,單位為J/mol.K。要求丁二烯的轉(zhuǎn)化率達(dá)12%，試計算
（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：

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1.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：

2.問答題 氨水（A）與環(huán)氧乙烷（B）反應(yīng)以生產(chǎn)一乙醇胺(M)，二乙醇胺(D)及三乙醇胺，反應(yīng)如下：

該反應(yīng)系在等溫下進(jìn)行，目的產(chǎn)物為一乙醇胺。請你提出原料配比的原則，并說明理由。

參考答案：

3.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）：

這三個反應(yīng)均為一級反應(yīng)，反應(yīng)活化能（kJ/mol）如下：
E1=70800,E2=193000,E3=124800
指前因子（kmol/kg.h.Pa）分別為
A1=0.2171,A2=1.372×10⁸,A3=470.8
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：

4.問答題 用1.2M的氨水吸收某生產(chǎn)裝置出口氣中的二氧化喘,當(dāng)氣流主體中二氧化碳分壓為1.013×10^-3Mpa時,該處的二氧化碳吸收速率為多少?已知:液相中CO₂和NH₃的擴(kuò)散系數(shù)均為3.5×10^-5cm²/s,二級反應(yīng)速率常數(shù)為38.6×10⁵cm³/mols,二氧化碳的溶解度系數(shù)為1.53×10^-10mol/cm³Pa,k_L=0.04cm/s,k_G=3.22×10^-10mol/cm²sPa,相界面積a_L=2.0cm²/cm³.

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5.問答題 在實(shí)驗(yàn)室中用外循環(huán)式無梯度反應(yīng)器研究二級氣相反應(yīng)2A→P+Q原料為純A；設(shè)kC_A0T=1.試計算A的轉(zhuǎn)化率，當(dāng)：
（1）循環(huán)比為5
（2）循環(huán)比為30
（3）按全混流模型處理
（4）比較上列各問題的計算結(jié)果并討論之

參考答案：