化学反应工程试题-3及答案doc-陕西科技大学试题纸.doc

陕西科技大学试题课程 化学反应工程（B卷） 班级 学号 姓名 题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、解释下概念：（1） 控制体积（2） 空时（3） 返混（4） 稳定的定态工作点二、（1）设有一反应AB+D，其反应步骤如下：A +A （控制步骤）AB+DBB+试推导其动力学方程式。（2）已知某反应动力学方程式为；试说明所代表的反应机理。并指出控制步骤。三、某液相反应AB产物在两串联的全混釜中进行，已知反应的速率常数为0.8m3/kom s,进料量、料液浓度及限制的反应转化率XA均标于图中，试分别求出两反应器的反应体积Vr1和Vr2(假定在反应过程中物料的密度恒定不变)。四、某全混流反应器体积为100L，物料流律为1Ls，试求在反应器中停留时间为（1）90110s；（2）100s的物料在总进料中所占的比例。五、在直径为0.5固定床反应器中等温进行一级不可逆气-固催化反应。原料液的的流量为，假定反应物在反应器中呈平推流，反应温度下的本征反应速率常数为。若采用直径为的球形催化剂，内扩散有效扩散系数，催化剂颗粒密度为，催化剂床层高度为，堆积密度为，外扩散的影响可以忽略。试计算：催化剂的内扩散有效因子反应器出口处A的转化率以A的浓度为纵坐标，径向距离为横坐标，绘制出催化剂颗粒内的浓度分布示意图。附公式：六、气体A与液体B，可按拟一级反应对待，已知下列情况，和值。15000.0011.54020.5401.540试求两种情况下和值，并进行讨论。化学反应工程答案及评分标准（03级B卷）一 (每1个概念2份，共8分)控制体积：反应速率为常数的最大体积。空时：反应体积与体积流量大的比值。返混：不同停留时间物料的混合。稳定的定态工作点：反应气受外来干扰，当干扰消失后能恢复到原来状态的工作点。二、（每小题10分共20分）（分）解：由控制步骤得速率方程式：根据定态近似理论有：对式：对式：由归一化条件得：所以令 即：2（分）解：三（5分）由题给反应方程式和反应速率常数可写出下列速率方程式即四、（10分）对全混流反应器 （1） 停留时间在90110s之间的物料所占的分率为（2）停留时间小于100s的物料所占的分率为停留时间大于100s的物料所占的分率为四、（22分）首先将反应速率常数进行转化 =36 S -1内扩散有效因子反应体积：催化剂质量：列出反应器的设计方程：将已知量代入后解之得所以 以A的浓度为纵坐标，径向距离为横坐标，绘制出催化剂颗粒内的浓度分布示意图如下：五、（15分） 由 所以 同理有由此可见：下降，化学反应速率下降，液相利用率提高。