反應(yīng)工程往年試題

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1、《化學(xué)反應(yīng)工程》2005-2006A一、填空：1、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)放大方法主要有（）（）（）。2、按照操作方式，反應(yīng)器可分為（）（）（）。3、理想流動(dòng)模型包括（）（）。4、固體催化劑中氣體組分的擴(kuò)散形式主要有（）（）（）（）。5、描述停留時(shí)間分布的兩個(gè)函數(shù)是（）（）。6、轉(zhuǎn)化率、收率、選擇性三者關(guān)系為（）。7、固體催化劑的主要制備方法有（）（）（）（）。8、氣—液反應(yīng)器按氣—液相接觸形態(tài)可分為（）（）（）。9、化學(xué)吸收增強(qiáng)因子的物理意義是（）。10、本征動(dòng)力學(xué)與宏觀動(dòng)力學(xué)分別是指（）（）。二、等溫下在BR中進(jìn)行一級(jí)不可逆液相分解反應(yīng)A→B+C，在10分鐘內(nèi)有50%的A分解，要達(dá)到分解率

2、為80%，問需要多少時(shí)間？若反應(yīng)為二級(jí)，則需要多少時(shí)間？三、英文題（學(xué)其它語種的同學(xué)做下面的中文題）Anaqueousreactantstreampassesthroughamixedflowreactorfollowedbyaplugflowreactor.TheinitialconcentrationofAis4mol/liter.FindtheconcentrationattheexitoftheplugflowreactorifinthemixedflowreactorcA=1mol/liter.ThereactionisfirstorderwithrespecttoA,a

3、ndthevolumeoftheplugflowunitisthreetimesthatofthemixedflowunit.某二級(jí)液相反應(yīng)，在PFR中達(dá)到99%轉(zhuǎn)化率需反應(yīng)時(shí)間10分鐘，如在CSTR中進(jìn)行時(shí)，需反應(yīng)時(shí)間為多少？四、有一液相反應(yīng)A→P+S，其反應(yīng)速率-rA=kCA2，k=10m3/Kmol.hr，CA0=0.2Kmol/m3，V0=2m3/hr，比較下列方案，何者轉(zhuǎn)化率最大？（1）PFR，體積為4m3；（2）PFR→CSTR，體積各為2m3；（3）CSTR→PFR，體積各為2m3；（4）CSTR→CSTR，體積各為2m3。五、選做題（從下列兩題中任選一題）1、寫出外

4、擴(kuò)散有效因子ζex的一般表達(dá)式，并證明：n=-1時(shí)，外擴(kuò)散有效因子ζex=2/[1+（1-4Da）1/2]。2、對(duì)下述反應(yīng)，2A→P,rP=k1CA2；A+B→R，rR=k2CACB；2B→T,rT=k3CB2,試證明要使R的選擇性最大，在CSTR中，A與B濃度之比應(yīng)為：CA/CB=（k3/k1）1/2。六、簡(jiǎn)答題1、氣－液相間的傳質(zhì)模型有哪幾種？并加以說明。2、無因次準(zhǔn)數(shù)M的物理意義？如何利用M值判斷反應(yīng)類別？3、簡(jiǎn)述固定床與流化床的特點(diǎn)，并各舉出兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。4、簡(jiǎn)述氣—固相固定床反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的分類及選取原則。結(jié)合課程設(shè)計(jì)說明利用一維數(shù)學(xué)模型進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算的方法。5、簡(jiǎn)述

5、在多孔固體催化劑上進(jìn)行氣—固相催化反應(yīng)的步驟?！痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》2005-2006C一、名詞解釋：（20分）1、放大效應(yīng)2、內(nèi)擴(kuò)散有效因子3、理想吸附模型4、活性校正系數(shù)5、全混流模型6、空速7、絕熱溫升8、M準(zhǔn)數(shù)9、化學(xué)吸收增強(qiáng)因子10、宏觀動(dòng)力學(xué)二、以NaOH溶液吸收CO2，NaOH溶液濃度為0.5kmol/m3，界面上CO2濃度為0.001kmol/m3，液相傳質(zhì)分系數(shù)kL=10-4m/s，反應(yīng)速率常數(shù)k2＝104m3/（kmol?s），DAL=1.8×10-9m2/s,DBL/DAL=1.7，計(jì)算吸收速率。（15分）三、英文題（10分）Ahomogeneousliquidph

6、asereactionA→R，-rA=kCA2takesplacewith50%conversioninamixedreactor.(a)Whatwillbetheconversionifthisreactorisreplacedbyone6timesaslargeallelseremainingunchanged?(b)Whatwillbetheconversioniftheoriginalreactorisreplacedbyaplugflowreactorofequalsizeallelseremainingunchanged?四、（20分）己二酸與己二醇以等摩爾在70℃進(jìn)行

7、縮聚反應(yīng)，其反應(yīng)速率-rA=kCA2kmol/L.min（下標(biāo)A表示己二酸）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70℃時(shí)，k=1.97L/(kmol.min)，己二酸起始濃度CA0=0.004kmol/L。若每日處理2400kg己二酸，己二酸轉(zhuǎn)化率為80%，試計(jì)算：（1）批非生產(chǎn)時(shí)間為1h，使用BR時(shí)的反應(yīng)器有效體積；（2）采用PFR時(shí)所需反應(yīng)器體積；（3）采用單段CSTR時(shí)所需反應(yīng)器體積；（4）采用兩段CSTR時(shí)所需反應(yīng)器體積。（假定第一段出口轉(zhuǎn)化率為60%，第二段出口轉(zhuǎn)化率為80%）五、寫