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問答題 為了測定一閉式流動反應(yīng)器的停留時間分布，采用脈沖示蹤法，測得反應(yīng)器出口物料中示蹤劑濃度如下：
（1）反應(yīng)物料在該反應(yīng)器中的平均
（2）停留時間小于4.0min的物料所占的分率。

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1.問答題 用階躍法測定一閉式流動反應(yīng)器的停留時間分布，得到離開反應(yīng)器的示蹤劑與時間的關(guān)系如下：

（1）試求該反應(yīng)器的停留時間分布及平均停留時間。
（2）若在該反應(yīng)器內(nèi)的物料為微觀流體，且進行一級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.05s^-1,預(yù)計反應(yīng)器出口處的轉(zhuǎn)化率。
（3）若反應(yīng)器內(nèi)的物料為宏觀流體，其它條件均不變，試問反應(yīng)器出口處的轉(zhuǎn)化率又是多少？

參考答案：

（1）F（t）=C（t）/7.7

2.問答題 用階躍法測定一閉式流動反應(yīng)器的停留時間分布，得到離開反應(yīng)器的示蹤劑與時間的關(guān)系如下：

（3）若用多釜串聯(lián)模型來模擬該反應(yīng)器，則模型參數(shù)是多少？
（4）若用軸相擴散模型來模擬該反應(yīng)器，則模型參數(shù)是多少？
（5）若在此反應(yīng)器內(nèi)進行一級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)k=1min^-1，且無副反應(yīng)，試求反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率。

參考答案：

3.問答題 溫度為1000K的純丙酮蒸汽以8kg/s的流量流入內(nèi)徑為26mm的活塞流反應(yīng)器，在其中裂解為乙烯酮和甲烷：

（1）計算所需的反應(yīng)體積；
（2）繪制軸向溫度分布及軸向丙酮濃度分布圖。

參考答案：

4.問答題 在常壓和2300℃下在管式反應(yīng)器中進行純度為90%的甲烷高溫?zé)崃呀夥磻?yīng)：

（1）若以C₂H₄為目的產(chǎn)物，忽略第三步反應(yīng)，C₂H₄的最大收率為多少？
（2）若考慮第三步反應(yīng)，C₂H₄的最大收率是否改變？
（3）用圖表示各組分濃度隨空時的變化關(guān)系。
（4）若改變甲烷的進料濃度，產(chǎn)物分布曲線是否改變？
（5）若改變反應(yīng)溫度，產(chǎn)物分布曲線是否改變？若提高反應(yīng)溫度，C₂H₄的收率是增加還是減少？乙炔的收率是增加還是減少？

參考答案：

5.問答題 有一自催化液相反應(yīng)A→P，其速率方程為R_A=KC_AC_Pmol/m³.min，反應(yīng)溫度下，k=1m³/kmol.min,C_AO=2kmol/m³每小時處理1000mol原料，其中A占99%（mol），其余為P。要求最終轉(zhuǎn)化率為90%。
（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：