化學反應工程第三版陳甘棠課后習題答案【篇一：化學反應工程教案4(化工13)-胡江良】t>12345【篇二：化學反應工程教案】程名稱：化學反應工程任課教師：所屬院部：教學班級：1203-0420142015學期課程基本信息1緒論基本概念1.2建立動力學方程的方法一、本次課主要內容的基本方程和工業(yè)反應器的放大方法、化學反應速率的不同表示方式及其相互關系、化學反應速率方程的變換與應用、化學反應動力學方程的計算、建立動力學方程的方法及其應用。二、教學目的與要求容和研究方法，熟悉化學反應工程在工業(yè)反應過程開發(fā)中的作用。三、教學重點難點四、教學方法和手段五、作業(yè)與習題布置3、6、72緒論一、化工生產(chǎn)中設備的分類料到制得產(chǎn)品的全過程。每個化工產(chǎn)品的工藝過程是不同的，但有共同的特點：1，工藝過程是由設備、管道、閥門和控制儀表組成的；2，化工設備分為兩大類不含化學反應的設備改變其化學性質。在換熱器和冷卻塔中只改變物料的溫度，物料的化學性質沒有起變化；貯槽只是起貯存物料作用化學反應器質應器。物料在反應器中發(fā)生了化學反應，物料性質起了變化。學反應過程是生產(chǎn)過程的關鍵?；瘜W反應器的任務是完成由原料轉變到產(chǎn)物的化學反應，是化工生產(chǎn)的核心設備?！盎瘜W反應工程”“化學反應工程”于50年代初形成，是化學工程的一個分支。1957年如開了第一次歐洲化學反應工程伎議，會議確定了化學反應工程的研究內容和任務?！疤幵诎l(fā)展階段。它的目的在于控制工業(yè)規(guī)模的化學轉化率并最終達到恰當和成功的反應器設計。有各種因素對反應器設計起著重要作用，如流動現(xiàn)象、質量和熱量傳遞以及反應動力學。首先必須對這些因素了解，工業(yè)規(guī)模反應器的開發(fā)只能從上述因素間的關系和相互作用中得到了解”。流動狀況和3反應動力學，最終目的是設計化學反應器。三、化學反應器的特點考察co變換反應：co+h2o?co2+h2coh2o由氣相主體到達顆粒外表面；coh2ocoh2o在顆粒內表面上起反應；co2h2co2h2由顆粒外表面到達氣相主體。考察脫硫反應：h2s+nh4ohh2s由氣相主體到達氣-液相界面；h2s由氣-液相界面進入液相；h2snh4ohnh4hsh2o。coh2o在液相內。整個反應過程包含傳遞過程和化學反應過程，相互交織在一起，不可分割。coh2o在變換爐中的流動狀況。變換爐直徑較大，氣體容易發(fā)生偏流，在同一截住面上流速分布不均勻，在變換爐中存在“死區(qū)”，這些客觀存在的工程因素改變了物coh2o中的停留時間不同。考察h2s在吸收塔中的流動狀況。吸收塔內的填料是亂堆的，氣體通道的截面積大小不規(guī)則，流速不均勻，同樣也有“死區(qū)”h2s經(jīng)歷的流動過程不同，其結果之一是在塔內的停留時間不同?；瘜W反應器的特點1，包含有傳遞過程和化學反應過程，兩者不可分割。2停留時間不同。【篇三：反應工程第五章習題答案】xt>5.1乙炔與氯化氫在hgcl2-c2h2?hcl?c2h3cl(a)(b)(c)其動力學方程式可有如下種種形式：(1)r??(papb?pc/k)/(1?kapa?kbpb?kcpc)(2)r??kakbpapb/(1?kbpb?kcpc)(1?kapa)(3)r??kapapb/(1?kapa?kbpb)(4)r??kbpapb/(1?kbpb?kcpc)2試說明各式所代表的反應機理和控制步驟。解：（1）a???a?b???b?a??b??c???（控制步驟）c??c??（2）a??1?a?1b??2?b?2a?1?b?2?c?2??1（控制步驟）c?1?c??1（3）a???a?b???b?a??b?c??（控制步驟）（4）b???b?a?b??c?（控制步驟）c??c??5.2pd-al2o3c2h4?ch3cooh?12o2?ch2cooc2h3?h2o實驗測得的初速率數(shù)據(jù)如下[功刀等，化工志，71，2007（1968）.]115℃,pacoh?200mmhg，po?92mmhg。2pc2h4(mmhg)r0?10(mol/hr?g催化劑)5701001952473154653.94.46.06.67.255.4注：1mmhg=133.322pa如反應機理設想為acoh???acoh?c2h4???c2h4?acoh?c2h4?hc2h4oac???o2?2??2o?hc2h4oac??o??c2h3oac??h2o?(控制步驟)c2h3oac??c2h3oac??h2o??h2o+?試寫出反應速率并檢驗上述部分數(shù)據(jù)能與之符合否。解：c2h4?ch3cooh?12o2?ch2cooc2h3?h2o（a）（b）（c）（e）（f）?a?kapa?v?b?kbpb?v?c?v?f?kfpf?v?d?ks1kakbpapb?v?e?kep?ev?v??k2?k3par?ks2?d?c??k1pa(k2?k3pa)2r0??pa(k2?k3pa)2pc2h4(mmhg)70100195247315465r0?10(mol/hr?g催化劑)53.94.46.06.67.255.41.3410?31.511.801.932.082.93pa作圖，基本上為一直線?！嗌鲜鰯?shù)據(jù)與反應速度式基本符合。5.3?r?s，其動力學方程式為某反應a???ra?kka(pa?prps/k)/(1?kapa?krpr)xa與w/fao的關系式。解：設總壓不變且pa0?p0?p(pr0?ps0?0)?a?2?11?1pa?pa0(1?xa)1??aya0xa?(1?xa)(1?xa)pa0?(1?xa)(1?xa)pa同理：pr?ps?xa1?xap將各p值代人題中給出的動力學方程式，并簡化得：?ra?(1?ax)/(bx?cx?d)2222pkb?(1p?kr?ka)/kkac?(2p?kr)/kka1p?ka)/kkax?xa并設?ra是以單位床層體積為基準的，反應管中堆積密度為pb（不應存在密度項）。wfa0?b?b?xf0x221?axdx?c?2xf0x1?ax2?d?2xf0d1?ax22???2a2abxf0x1?axdx???2ac2a2bxf0x1?ax?c?2xf0x1?ax2dx?2d?2xf011?ax?d?2xf011?axb?dln1?axf1?axfln(1?axf)?bxf25.4200℃ni催化劑上加氫。已知催化劑微孔的平均孔徑4.0mm0.1mpa3.5mpa解：由陳甘棠（81版）表5.3-4查得：h2:?/k?59.7c6h6:?/k?412.3??2.827?10??5.349?10m設本系統(tǒng)可由苯與氫的二組分系統(tǒng)代表，則由（5.3-62）及（5.3-63）式，得：1212?ab?(?a??b)?1/2(2.827?5.349)?4.0881/2?ab?(?a?b)?k(59.7?412.3)?157.0k故：kt/?ab?473/157.0?30.1由表5.3-3查得：?ab?0.9483代入（5.3-61）式：dh2?c6h6?0.001858(473)3/20.86022.01678.11?cm/s2pp(4.088)(0.9483)(1?1)當p=0.1mpa=1atm2?c6h?60.8601cm/s?0.860cm/s22當p=3.5mpa=35atmdhh2?c6?60.86035cm/s?0.02457cm/s22至于努森擴散則由（5.3-65）式計算，它與總壓是無關的。dk?9700(0.4)(4732.016)1/2?59431.5cm/s2由此可知，由于孔徑較大，努森擴散的影響可以忽略。24mm很大，因此直接用分子擴散的公式（炳晨的書）22vgsg2?g2?0.521.06?350?104解：a???psg??2.8?10?7cm孔徑很小屬努森擴散區(qū)：dk?9700?9700?2.8?10116.89?10?3?3?7500?2731201?6.89?10?32?3cm/s2d?11/dk?1/dab??6.60?10cm/s?dk?0.155?3de??dd??0.52?6.60?103?1.14?10cm/s2迷宮因子是催化劑中的一種加速或者減弱催化的酶的催化系數(shù)，這個系數(shù)決定了催化的速度。5.60.2cm0.2cm0.8cm0.8cm的兩種催化劑粒子分別在等溫的管中進行測試，填充體積為150cm30.403cm3/s0.35，0.200.2cm催化劑，達到66%0.8cm30%，如氣體密（1）（2）氣體真實的擴散系數(shù)為多少？解：（1）設等比表面當量球