化学反应工程习题与标准答案

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'化学反应工程习题与标准答案'
1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。(化学反应的工程问题)2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。(化学反应、工程问题)3. _______是化学反应工程的基础。( 三传一反)4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。(分批式操作、连续式操作、半分批式)5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。(传质、传热、动量传递)6. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______。(数学模型)7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。(累积量=输入量-输出量)8.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。(D)A.化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。(A)A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递1. 均相反应是指_。(参与反应的物质均处于同一相)2. 对于反应,则_______。()3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。()4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。(等分子反应、非等分子反应)5. 化学反应速率式为,用浓度表示的速率常数为,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数,则=_______。()6. 化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为,用逸度表示的速率常数,则=_______。()7. 化学反应的总级数为n,如用浓度表示的速率常数为,用气体摩尔分率表示的速率常数,则=_______。()8.在构成反应机理的诸个基元反应中,如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多,他的反应速率即代表整个反应的速率,其他基元反应可视为处于_______。(拟平衡常态)9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时,既不存在速率控制步骤时,可假定所有各步基元反应都处于_______。(拟定常态)10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。(反应速率)11. 一个可逆的均相化学反应,如果正、逆两向反应级数为未知时,采用______________法来求反应级数。(初始速率法)12.生成主产物的反应称为_______,其它的均为_______。(主反应、副反应)13. 平行反应均为一级不可逆反应,若>,选择性Sp与_______无关,仅是_______的函数。(浓度、温度)14. 如果平行反应均为一级不可逆反应,若>,提高选择性应____ _。(提高温度)15. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的产物P的最大浓度______、______。(、)16. 一级连串反应在平推流反应器中,则目的产物P的最大浓度_______、______。(、)17. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中,则目的产物P的最大浓度_______、______。(、)18. 一级连串反应-省略部分- B. 1.5~10 C. 10~15 D. 0.4~1.551.在流化床反应器中,气泡的尾涡体积约为气泡体积的_______。(B)A. 1/4 B. 1/3 C. 2/3 D. 1/252.下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点_______。(C)A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关53简述聚式流化床的形成? 答:对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统,气速超过起始流化速度后,就出现气泡,气速愈高,气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈,使床层波动频繁,这种流化床称为聚式流化床。54.简述鼓泡床的形成? 答:对于气—固系统的流化床反应器,只有细颗粒床,才有明显的膨胀,待气速达到起始鼓泡速度后才出现气泡;而对粗颗粒系统,则一旦气速超过起始流化速度后,就出现气泡,这些通称为鼓泡床。55.简述描述流化床的特征流速的定义? 答:特征流速为起始流化速度和带出速度。1)当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为起始流化速度。2)当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为带出速度或终端速度。56.简述流化床反应器中节涌床的特点? 答:对于气—固系统,床径很小,而床高与床径比较大时,气泡在上升过程中可能聚并增大甚至达到占据整个床层截面的地步,将固体粒子一节节的往上柱塞式的推动,直到某一位置而崩落为止,这种情况为节涌,此时的流化床为节涌床。57.简述流化床反应器的优点? 答:1)传热效能高,而且床内温度易维持均匀; 2) 大量固体粒子可方便的往来输送,对于催化剂迅速失活而需随时再生的过程来说,能够实现大规模的连续生产。3) 由于粒子细,可以消除内扩散阻力,能充分发挥催化剂的效能。58.简述流化床反应器的缺点? 答:1)气流状况不均,不少气体以气泡状态经过床层,气—固两相接触不够有效; 2)粒子运动基本上是全混式,因此停留时间不一。在以粒子为加工对象时,影响产品质量的均一性,)且粒子的全混造成了气体的部分返混,影响反应速率和造成副反应的增加; 3)粒子的磨损和带出造成催化剂的损失,并要设置旋风分离器等粒子回收系统。59.简述流化床反应器中操作气速U0是如何选取的? 答:实用的操作气速U0是根据具体情况选取的。一般之值(称作流化数)在1.5~10范围的,另外也有按左右来选取。通常所用的气速为0.15~0.5m/s左右,对于热效应不大,反应速度慢,催化剂粒度细,筛分宽,床内无内部构件和要求催化剂的带出量少的情况,宜选用较低气速,反之,则用较高气速。60.简述气泡的结构及其行为? 答;气泡的顶是呈球形的,尾部略为内凹,在尾部区域,由于压力比近傍稍低,颗粒被卷了进来,形成局部涡流,这一区域称为尾涡。在气泡的上升的途中,不断有一部分颗粒离开这一区域,另一部分颗粒补充进来,这样就把床层下部的颗粒夹带上去而促进了全床颗粒的循环与混合。部分气体可穿过气泡进行物质交换,在泡外形成一环流,称为气泡云。尾涡与气泡云随气泡上升,其中所含粒子浓度与乳相中几乎相同,二者浑然一体,形成气泡晕。
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