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[主观题]
1级不可逆反应A→B，在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行，温度为400℃且等温，测得反应物浓度为0.05kmol/
m3时的反应速率(以床层计)为2.5kmol/(m3·min)，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为kV=50s-1，床层空隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm2/s，假定外扩散阻力可不计，试求
提问人：网友anonymity
发布时间：2022-01-07
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第1题
由直径为3mm的多孔球形催化剂组成的等温固定床，在其中进行1级不可逆反应，基于催化剂颗粒体积计算的反应速率常数为0.8s-1，有效扩散系数为0.013cm2/s。当床层高度为2m时，可达到所要求的转化率。为了减小床层的压力降，改用直径为6mm的球形催化剂，其他条件均不变，流体在床层中流动均为层流。试计算
第2题
内扩散影响实验判别
在一固定床循环反应器中进行一级气相反应A→B。该反应器的循环比很高，因此在反应器内反应物的浓度是均匀的。在所有实验中进料速度均相同，υ0=3cm3/s，A的初始浓度cA0=100mol/m3，试根据下表中所列的实验数据确定内扩散对总反应过程起什么作用。
实验编号 | dP/cm | W/kg | xA |
1 | 0.2 | 2.0 | 0.6 |
2 | 0.6 | 1.0 | 0.2 |
第4题
在充填ZnO-Fe2O3催化剂的固定床反应器中，进行乙炔水合...
在充填ZnO-Fe2O3催化剂的固定床反应器中，进行乙炔水合反应：
2C2H2+3H2O→CH3COCH3+CO2+2H2
已知床层某处的压力和温度分别为0.101MPa，400℃，气相中C2H2的摩尔分数为3%，该反应速率方程为r=kcA。式中，cA为乙炔浓度；速率常数k=7.06×107exp[-61570/(RT)]，单位为h-1。试求该处的外扩散有效因子。
催化剂颗粒直径为0.5cm，颗粒密度1.6g/cm3，乙炔的扩散系数为7.3×10-5m2/s，气体黏度为2.35×10-5Pa·s，床层中气体的质量流速为0.24kg/(m2·s)。
第6题
根据工艺流程和催化剂的不同，反应器分为（）等类型。
A. 固定床反应器、轴向反应器、热壁反应器
B. 移动床反应器、径向反应器、轴向反应器
C. 流动床反应器、热壁反应器、轴向反应器
D. 固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器
第7题
在换热式固定床反应器中进行1级放热反应，已知
k=7.4×108exp[-13600/T](s-1) U=100J/(m2·s·K)
ρCpt=1300J/(m3·K) (-△Hr)=1300kJ/mol
设T0=TC=635K。
第8题
苯胺催化加氢反应对氢为1级，对苯胺为零级。1.01MPa和130℃下，采用直径为4mm的催化剂和纯氢进行反应。k=51.5cm3/(g·s)，kLS=0.008cm/s，kLaL=0.12s-1，纯氢的溶解度为3.56×10-6mol/cm3，氢在催化剂上的有效扩散系数为8.35×10-6cm2/s，试求宏观反应速率。
第9题
采用直径为1m的鼓泡塔用空气氧化环己烷，压力为0.912MPa的空气自塔底送入，其他条件同上题。假定气体呈活塞流，液体呈全混流，试问塔高应为多少？
已知数据：a=2.5cm-1；kL=0.12cm/s；εG=0.12，其他数据见上题。
第10题
在机械搅拌釜中于0.891MPa及155℃等温下用空气氧化环己烷。液相进料中环己烷浓度为7.74kmol/m3，氧含量为零。液体与空气的进料量分别为26.76m3/h和161m3/h，要求出口的液体中环己烷浓度为6.76kmol/m3。假定气相及液相均呈全混流，气膜阻力可以忽略不计，试计算所需的反应体积。
已知数据：该反应对氧及环己烷均为1级，操作条件下的反应速率常数k=0.2m3/(mol·s)，氧的溶解度=1.115×10-4kmol/(m3·Pa)。液侧传质系数kL=0.416cm/s，比相界面积a=6.75cm-1，气含率εG=0.139，氧在液相中的扩散系数DAL=2.22×10-4cm2/s。
