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化學反應工程試題集及復習題化學反應工程試題集及復習題化學反應工程試題集及復習題化學反應工程試題集及復習題編制僅供參考審核批準生效日期地址:電話:傳真:郵編:化學反應工程考試總結(jié)一、填空題:所謂“三傳一反”是化學反應工程學的基礎,其中“三傳”是指質(zhì)量傳遞、熱量傳遞和動量傳遞,“一反”是指反應動力學。各種操作因素對于復雜反應的影響雖然各不相同,但通常溫度升高有利于活化能高的反應的選擇性,反應物濃度升高有利于反應級數(shù)大的反應的選擇性。測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時,兩種最常見的示蹤物輸入方法為脈沖示蹤法和階躍示蹤法。在均相反應動力學中,利用實驗數(shù)據(jù)求取化學反應速度方程式的兩種最主要的方法為積分法和微分法。多級混合模型的唯一模型參數(shù)為串聯(lián)的全混區(qū)的個數(shù)N,軸向擴散模型的唯一模型參數(shù)為Pe(或Ez/uL)。工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是活性、選擇性和穩(wěn)定性。平推流反應器的E函數(shù)表達式為,其無因次方差=0,而全混流反應器的無因次方差=1。某反應速率常數(shù)的單位為m3/(molhr),該反應為2級反應。對于反應,各物質(zhì)反應速率之間的關系為(-rA):(-rB):rR=1:2:2。平推流反應器和全混流反應器中平推流更適合于目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物的串聯(lián)反應。某反應的計量方程為,則其反應速率表達式不能確定。物質(zhì)A按一級不可逆反應在一間歇反應器中分解,在67℃時轉(zhuǎn)化50%需要30min,而在80℃時達到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需20秒,該反應的活化能為×105(J/mol)。反應級數(shù)不可能(可能/不可能)大于3。對于單一反應,在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下,選擇反應器時主要考慮反應器的大??;而對于復合反應,選擇反應器時主要考慮的則是目的產(chǎn)物的收率;完全混合反應器(全混流反應器)內(nèi)物料的溫度和濃度均一,并且等于(大于/小于/等于)反應器出口物料的溫度和濃度。二.單項選擇10.(2)B1、氣相反應進料時無惰性氣體,與以1∶2摩爾比進料,則膨脹因子=__A_。A.-2B.-1C.1D.22、一級連串反應在間歇式反應器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度___A____。A.B.C.D.3、串聯(lián)反應A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=__C_。A.B.C.D.4、全混流反應器的容積效率η=時,該反應的反應級數(shù)n___B__。A.<0B.=0C.≥5、對于單一反應組分的平行反應,其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降,則最適合的反應器為____B__。A.平推流反應器B.全混流反應器C.多釜串聯(lián)全混流反應器D.全混流串接平推流反應器6、對于反應級數(shù)n>0的不可逆等溫反應,為降低反應器容積,應選用____A___。A.平推流反應器B.全混流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器7、一級不可逆液相反應,,出口轉(zhuǎn)化率,每批操作時間,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天,=60,則反應器的體積V為_C_。A.B.C.D.8、在間歇反應器中進行等溫一級反應A→B,,當時,求反應至所需時間t=____B___秒。A.400B.4609、一級連串反應A→P→S在全混流釜式反應器中進行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_____D__。A.B.C.D.10、分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項____B___。A.加料時間B.反應時間C.物料冷卻時間D.清洗釜所用時間11、一級連串反應A→P→S在全混流釜式反應器中進行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時__D_____。A.B.C.D.12、全混流反應器的容積效率η小于時,且隨著的增大而減小,此時該反應的反應級數(shù)n_D_。A.<0B.=0C.≥013、當反應級數(shù)n_D_時,微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。A.=0B.=1C.>1D.<114、軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與___C__無關。A.示蹤劑的種類B.示蹤劑的輸入方式C.管內(nèi)的流動狀態(tài)D.檢測位置15、對于氣-液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應,為提高反應速率,應選用___C____裝置。A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜16、催化劑在使用過程中會逐漸失活,其失活速率式為,當平行失活對反應物有強內(nèi)擴散阻力時,d為__C__。A.≈0B.=1C.→3D.≈17、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是__A__。A.粒子與流體間有溫度差B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層軸向有溫度梯度18、不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是__A__。A.粒子與流體間有濃度差B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層徑向有濃度梯度19、下列哪一項不屬于流化床反應器按深度而分的第Ⅱ級模型的特點__C__。A.各參數(shù)均為恒值B.參數(shù)值不隨床高而變C.參數(shù)值與氣泡大小無關D.參數(shù)值與氣泡大小有關20、流化床反應器中的操作氣速是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)在__B__范圍內(nèi)。A.~B.~10C三、多項選擇題:1.關于理想的間歇式反應器、平推流反應器和全混流反應器,下列描述正確的是A,C,DA.三者同為理想反應器,但理想的內(nèi)涵是不同的;B.理想的間歇式反應器和全混流反應器的理想的內(nèi)涵是一樣的,都是反應器內(nèi)溫度和組成處處相同;C.理想的間歇式反應器和全混流反應器的理想的內(nèi)涵是不一樣的,雖然都是反應器內(nèi)溫度和組成處處相同,但前者隨著時間的變化溫度和組成可能都發(fā)生變化,而后者則不隨時間變化;D.平推流和全混流反應器都是連續(xù)流動式反應器,前者的返混為零,后者為無窮大關于積分法和微分法,認識正確的是A,BA.積分法和微分法是兩種求取動力學參數(shù)的數(shù)據(jù)處理方法,前者對數(shù)據(jù)的精度要求比后者低;B.積分法不能處理動力學較為復雜的(反應物和產(chǎn)物不止一種、正反應和逆反應的反應級數(shù)不同)可逆反應;C.積分法得到的動力學參數(shù)比微分法可靠對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?,下面敘述正確的是CA.在同一平推流反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應,反應的轉(zhuǎn)化率是一樣的;B.在同一全混流反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應,反應的轉(zhuǎn)化率是一樣的;C.在同一間歇式反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應,反應的轉(zhuǎn)化率是一樣的;D.在同一平推流反應器或間歇式反應器內(nèi)、在同樣條件下進行反應,反應的轉(zhuǎn)化率是一樣的對于瞬時收率和總收率,下列正確的判斷是A,CA.對于全混流反應器,反應的瞬時收率與總收率相等;B.對于平推流反應器,反應的瞬時收率與總收率相等;C.對于平推流反應器,反應的瞬時收率與總收率之間是積分關系;D.對于全混流反應器,反應的瞬時收率與總收率之間是積分關系;氣相變?nèi)莘磻?,原料中混入了一定量的惰性氣體(惰性氣體與A和B的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1:1,A與B的比例為計量比),則膨脹率為CA.;B.-1/3;C.-1/6;D.-5/6純氣體A(濃度2mol/L,摩爾流率100mol/min)在平推流反應器里分解生成一系列產(chǎn)物,其動力學為:,在一個L的反應器里進行反應所能達到的轉(zhuǎn)化率為AA.70%;B.80%;C.90%;D.100%關于E函數(shù)和F函數(shù),下面正確的是B,C,DA.F(t)=E(t);B.;C.;D.軸向分散系數(shù)與擴散系數(shù),下面論述正確的是B,C,DA.兩者實質(zhì)上是相同的,都符合Fick定律;B.兩者實質(zhì)上是不同的,軸向分散系數(shù)的定義實際上是借用了Fick定律的形式;C.軸向分散系數(shù)是與流動有關系的;D.擴散系數(shù)是物質(zhì)本身的一種屬性宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式,流體的凝集態(tài)不同,對反應結(jié)果一般有明顯的影響,但對于A,B是例外。A.一級不可逆反應;B.在平推流反應器內(nèi)進行反應;C.在全混流反應器內(nèi)進行反應;D.零級反應對于一個氣固相催化反應,減小外擴散和內(nèi)擴散影響的措施正確的是AA.提高反應器內(nèi)氣體的流速,減小催化劑顆粒的直徑;B.降低反應器內(nèi)氣體的流速,減小催化劑顆粒的直徑;C.降低反應器內(nèi)氣體的流速,增大催化劑顆粒的直徑;D.增加催化劑顆粒的直徑,提高反應器內(nèi)氣體的流速關于基元反應的認識,正確的是A,BA.分子數(shù)是針對基元反應的概念;B.基元反應的計量系數(shù)與對應物種的反應級數(shù)之間存在一一對應關系;C.基元反應和意義是一樣的;D.有的基元反應的總反應級數(shù)可能是小數(shù)對于一個均相變?nèi)莘磻槍Ψ磻顰的反應速率,下面表述正確的是B,DA.;B.;C.;D.對于平行反應,活化能E1<E2,反應級數(shù)n1<n2,如果目的產(chǎn)物是R的話,我們應該在D條件下操作。A.高溫、反應物A高濃度;B.高溫、反應物A低濃度;C.低溫、反應物A高濃度;D.低溫、反應物A低濃度對于化學反應的認識,下面正確的是B,DA.化學反應的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學反應本身和使用的催化劑有關系;B.化學反應的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學反應本身和使用的催化劑有關,而且還與反應器內(nèi)流體的流動方式有關;C.反應器僅僅是化學反應進行的場所,與反應目的產(chǎn)物的選擇性無關;D.反應器的類型可能直接影響到一個化學反應的產(chǎn)物分布對于一個串聯(lián)反應,目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物,適宜的反應器是BA.全混流反應器;B.平推流反應器;C.循環(huán)反應器;D.平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應器關于非理想流動與停留時間分布,論述正確的是A,CA.一種流動必然對應著一種停留時間分布;B.一種停留時間分布必然對應著一種流動;C.一種停留時間分布可能對應著多種流動;D.流動與停留時間分布存在一一對應關系是BA.平推流的E函數(shù);B.全混流的E函數(shù);C.平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù);D.全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)對于軸向分散模型,選擇不同的邊界條件,計算公式和結(jié)果都有所不同,這說明DA.邊界條件是人為設定的,是為了便于有關公式的推導;B.邊界條件可以自由選取;C.邊界條件決定于操作條件和反應裝置的本身;D.邊界條件不同,直接影響到反應器內(nèi)的流動和反應。對于一個氣固相催化反應過程,下列屬于動力學因素的是C,DA.氣膜擴散;B.孔內(nèi)擴散;C.反應物的吸附和產(chǎn)物的脫附;D.表面反應Langmuir吸附模型的四個假定:均勻表面、單層吸附、吸附機理相同和無相互作用這幾點應該說是非常苛刻的,實際情況很難滿足上述要求。然而,對于多數(shù)的化學反應,應用這幾點假定進行有關的推導,結(jié)果一般是可以接受的,其主要原因在于AA.實際反應過程中催化劑表面吸附物種的覆蓋度很低;B.實際的催化劑表面一般很平整;C.實際的催化劑表面上活性位間的距離較遠;D.實際的催化劑表面上活性位的數(shù)量有限關于指前因子和活化能描述正確的是BA.指前因子理論上與溫度無關,活化能的取值永遠都是正的,活化能大、溫度低,反應速率對溫度的變化更敏感;B.指前因子理論上與溫度有關,但與指數(shù)項相比其隨溫度的變化可以忽略,活化能的取值永遠都是正的,活化能大、溫度低,反應速率對溫度的變化更敏感;C.指前因子理論上與溫度有關,活化能的取值不可能永遠都是正的,活化能小、溫度高,反應速率對溫度的變化更敏感;對于一級不可逆反應,產(chǎn)物R的最大濃度通常CA.只與速率常數(shù)的大小有關;B.只與反應溫度有關;C.與A的初始濃度和速率常數(shù)的大小有關;D.只與A的初始濃度有關測定停留時間分布常用的方法有脈沖示蹤法和階躍示蹤法,關于這兩種方法,下列描述正確的是A,B,DA.這兩種方法都是物理示蹤法;B.根據(jù)脈沖示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù),可以直接得到E函數(shù);C.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù),可以直接得到E函數(shù);D.根據(jù)階躍示蹤法得到的實驗數(shù)據(jù),可以直接得到F函數(shù)第一章緒論1.化學反應工程是一門研究______________的科學。(化學反應的工程問題)2.化學反應工程是一門研究化學反應的工程問題的科學,既以_______作為研究對象,又以_______為研究對象的學科體系。(化學反應、工程問題)3._______是化學反應工程的基礎。(三傳一反)4.化學反應過程按操作方法分為_______、_______、_______操作。(分批式操作、連續(xù)式操作、半分批式)5.化學反應工程中的“三傳一反”中的三傳是指_______、_______、_______。(傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞)6.不論是設計、放大或控制,都需要對研究對象作出定量的描述,也就要用數(shù)學式來表達個參數(shù)間的關系,簡稱_______。(數(shù)學模型)7.在建立數(shù)學模型時,根據(jù)基礎資料建立物料、熱量和動量衡算式的一般式為_______。(累積量=輸入量-輸出量)8.“三傳一反”是化學反應工程的基礎,其中所謂的一反是指_______。(D)A.化學反應B.反應工程C.反應熱力學D.反應動力學9.“三傳一反”是化學反應工程的基礎,下列不屬于三傳的是_______。(A)A.能量傳遞B.質(zhì)量傳遞C.熱量傳遞D.動量傳遞19.鏈反應的三個階段為_______、_______、_______。(鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止)20.下列屬于均相反應的是_______。(B)A.煤炭燃燒B.氫氣燃燒C.離子交換D.加氫裂解21.下列屬于均相反應的是_______。(A)A.乙酸乙酯水解B.CuO的還原C.加氫脫硫D.電石水解22.下列屬于均相反應的是_______。(C)A.催化重整B.催化裂解C.HCl與NaOH的中和D.水泥制造23.下列屬于非均相反應的是_______。(D)A.乙酸乙酯水解B.氫氣燃燒C.HCl與NaOH的中和D.催化裂解24.下列屬于非均相反應的是_______。(B)A.乙酸和乙醇的酯化B.加氫脫硫C.氫氣燃燒D.烴類氣相裂解25.化學反應,其中化學反應計量系數(shù)為-1的是哪種物質(zhì)______。(A)A.B.C.D.26.化學反應,其中化學反應計量系數(shù)為+2的是哪種物質(zhì)______。(D)A.B.C.D.27.對于一非恒容均相化學反應,反應組分A的化學反應速率_______。(A)A.B.C.D.28.對于一非恒容均相化學反應,反應產(chǎn)物B的化學反應速率_______。(B)A.B.C.D.29.對于反應,則_______。(A)A.B.C.D.30.對于反應,則_______。(C)A.B.C.D.31.氣相反應4A+B→3R+S進料時無惰性氣體,A與B以3∶1的摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(C)A.1/4B.2/3C.–1/4D.–32.氣相反應A+B→3P+S進料時無惰性氣體,A與B以1∶1摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(D)A.–2B.–1C.1D.233.氣相反應2A+B→3P+S進料時無惰性氣體,A與B以2∶1摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(C)A.–1B.–1/2C.1/2D.134.氣相反應2A+B→3P+S進料時無惰性氣體,A與B以3∶2摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(D)A.–1B.1/3C.2/3D.135.氣相反應進料時無惰性氣體,與以1∶2摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(A)A.–2B.-1C36.氣相反應進料時無惰性氣體,與以1∶2摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(B)A.–1B.–1/2C.1/2D.137.氣相反應進料時無惰性氣體,與以2∶3摩爾比進料,則膨脹因子=_______。(B)A.–1B.–2/3C.2/3D.138.化學反應速率式為,如用濃度表示的速率常數(shù)為,用壓力表示的速率常數(shù)為,則=_______。(B)A.B.C.D.39.化學反應速率式為,如用濃度表示的速率常數(shù)為,用壓力表示的速率常數(shù)為,則=_______。(D)A.B.C.D.40.反應,,則反應級數(shù)n=_______。(B)A.0B.1C41.反應A+B→C,已知,則反應級數(shù)n=_______。(B)A.0B.1C.2D.342.反應3A→P,已知,則反應級數(shù)n=_______。(A)A.0B.1C.2D.343.反應,已知,則反應級數(shù)n=_______。(C)A.0B.1C.2D.344.反應,已知,則反應級數(shù)n=_______。(C)A.0B.1C45.反應,已知,則反應級數(shù)n=_______。(C)A.0B.1C46.反應A+B→C,已知,則反應級數(shù)n=_______。(A)A.0B.1C.2D.347.下列屬于平行反應的是_______。(C)A.A+B→PB.C.+B→P=R+S
48.串聯(lián)反應A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P的得率=_______。(B)A.B.C.D.49.串聯(lián)反應A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P與副產(chǎn)物S的選擇性=_______。(C)A.B.C.D.50.串聯(lián)反應A→P(目的)→R+S,目的產(chǎn)物P的總收率=_______。(A)A.B.C.D.
51.如果平行反應均為一級不可逆反應,若>,提高選擇性應_______。(B)A.提高濃度B.提高溫度C.降低濃度D.降低溫度52.如果平行反應均為一級不可逆反應,若>,提高收率應_______。(C)A.提高濃度B.降低濃度C.提高溫度D.降低溫度53.一級連串反應A→P→S在全混流釜式反應器中進行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的最優(yōu)空時_______。(D)A.B.C.D.54.一級連串反應在全混流釜式反應器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。(B)A.B.C.D.55.一級連串反應在間歇式反應器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。(A)A.B.C.D.56.一級連串反應在平推流管式反應器中,則目的產(chǎn)物P的最大濃度_______。(A)A.B.C.D.57.一級連串反應A→P→S在間歇式反應器中進行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應時間_______。(D)A.B.C.D.58.一級連串反應A→P→S在平推流管式反應器中進行,使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應時間_______。(C)A.B.C.D.59.下列反應沒有涉及到鏈反應的是_______。(B)A.石油裂解B.酯化反應C.烴類氧化D.聚合反應60.簡述均相反應及其動力學的研究內(nèi)容答:參與反應的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進行的化學反應稱為均相反應。均相反應動力學是研究各種因素如溫度、催化劑、反應物組成和壓力等對反應速率、反應產(chǎn)物分布的影響,并確定表達這些影響因素與反應速率之間定量關系的速率方程。61.簡述鏈鎖反應所具有的基本特征答:1)鏈反應具有三個階段:鏈的引發(fā)、鏈的傳播和鏈的終止;2)鏈的引發(fā)和傳播均需要通過游離原子或游離基;3)游離原子和游離基均具有較高活性,容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成穩(wěn)定的分子,從而使鏈反應終止。第三章理想反應器1.理想反應器是指_______、_______。[理想混合(完全混合)反應器、平推流(活塞流或擠出流)反應器]2.具有良好攪拌裝置的釜式反應器按_______反應器處理,而管徑小,管子較長和流速較大的管式反應器按_______反應器處理。(理想混合反應器、平推流)3.分批式完全混合反應器操作的優(yōu)化分析是以_______、_______為目標進行優(yōu)化的。(平均生產(chǎn)速率最大、生產(chǎn)經(jīng)費最低)4.全混流反應器的空時τ是_______與_______之比。(反應器的有效容積、進料流體的容積流速)5.全混流反應器的容積效率η為_______與_______之比。(反應時間t、空時τ)6.全混流反應器的放熱速率=______________。()7.全混流反應器的移熱速率=______________。()8.全混流反應器的定常態(tài)操作點的判據(jù)為_______。()9.全混流反應器穩(wěn)定的定常態(tài)操作點的判據(jù)為_______、_______。(、)10.全混流反應器的返混_______。(最大)11.平推流反應器的返混為_______。(零)12.對于恒容的平推流管式反應器_______、_______、_______一致。(平均停留時間、反應時間、空時)13.對于恒容的_______管式反應器平均停留時間、反應時間、空時一致。(平推流)14.如果將平推流反應器出口的產(chǎn)物部分的返回到入口處與原始物料混合,這類反應器為_______的平推流反應器。(循環(huán)操作)1對于循環(huán)操作的平推流反應器,當循環(huán)比β→0時為_______反應器,而當β→∞時則相當于_______反應器。(平推流、全混流16.對于循環(huán)操作的平推流反應器,當循環(huán)比β→0時反應器內(nèi)返混為_______,而當β→∞時則反應器內(nèi)返混為_______。(零、最大)17.對于絕熱操作的放熱反應,最合適的反應器類型為_______。(全混流串平推流)18.對于反應級數(shù)n<0的反應,為降低反應器容積,應選用_______反應器為宜。(全混流)19.對于反應級數(shù)n>0的反應,為降低反應器容積,應選用_______反應器為宜。(平推流)20.對于自催化反應,最合適的反應器為_______。(全混流串平推流)23.分批式操作的完全混合反應器非生產(chǎn)性時間不包括下列哪一項_______。(B)A.加料時間B.反應時間C.物料冷卻時間D.清洗釜所用時間
24.在間歇反應器中進行等溫二級反應A→B,,當時,求反應至所需時間t=_______秒。(D)A.8500B.8900C.9000D.990025.在間歇反應器中進行等溫一級反應A→B,,當時,求反應至所需時間t=_______秒。(B)A.400B.460C.500D.56026.在全混流反應器中,反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比為_______。(A)A.空時τB.反應時間tC.停留時間tD.平均停留時間27.全混流反應器的容積效率η大于時,且隨著的增大而增大,此時該反應的反應級數(shù)n_______。(A)A.<0B.=0C.≥28.全混流反應器的容積效率η小于時,且隨著的增大而減小,此時該反應的反應級數(shù)n_______。(D)A.<0B.=0C.≥0D.>029.全混流反應器的容積效率η=時,該反應的反應級數(shù)n_______。(B)A.<0B.=0C.≥0D.>030.全混流釜式反應器最多可能有_______個定常態(tài)操作點。(C)A.1B.2C.3D.431.全混流反應器中有_______個穩(wěn)定的定常態(tài)操作點。(B)A.1B.2C.3D.432.對于_______的反應器在恒容反應過程的平均停留時間、反應時間、空時是一致的。(D)A.間歇式反應器B.全混流反應器C.攪拌釜式反應器D.平推流管式反應器33.一級不可逆液相反應,,出口轉(zhuǎn)化率,每批操作時間,裝置的生產(chǎn)能力為50000kg產(chǎn)物R/天,=60,則反應器的體積V為_______。(C)A.B.C.D.34.對于自催化反應,最合適的反應器為_______。(D)A.全混流反應器B.平推流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器35.對于絕熱操作的放熱反應,最合適的反應器為_______。(D)A.平推流反應器B.全混流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器36.對于反應級數(shù)n<0的不可逆等溫反應,為降低反應器容積,應選用_______。(B)A.平推流反應器B.全混流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器37.對于反應級數(shù)n>0的不可逆等溫反應,為降低反應器容積,應選用_______。(A)A.平推流反應器B.全混流反應器C.循環(huán)操作的平推流反應器D.全混流串接平推流反應器38.對于可逆放熱反應,為提高反應速率應_______。(C)A.提高壓力B.降低壓力C.提高溫度D.降低溫度
39.對于單一反應組分的平行反應,其瞬間收率隨增大而單調(diào)增大,則最適合的反應器為_______。(A)A.平推流反應器B.全混流反應器C.多釜串聯(lián)全混流反應器D.全混流串接平推流反應器
40.對于單一反應組分的平行反應,其瞬間收率隨增大而單調(diào)下降,則最適合的反應器為_______。(B)A.平推流反應器B.全混流反應器C.多釜串聯(lián)全混流反應器D.全混流串接平推流反應器41.簡述理想反應器的種類答:通常所指的理想反應器有兩類:理想混合(完全混合)反應器和平推流(活塞流或擠出流)反應器。所謂完全混合流反應器是指器內(nèi)的反應流體瞬間達到完全混合,器內(nèi)物料與反應器出口物料具有相同的溫度和濃度。所謂平推流反應器是指器內(nèi)反應物料以相同的流速和一致的方向進行移動,不存在不同停留時間的物料的混合,所有的物料在器內(nèi)具有相同的停留時間。42.簡述分批式操作的完全混合反應器答:反應物料一次性投入反應器內(nèi),在反應過程中,不再向器內(nèi)投料,也不出料,待達到反應要求的轉(zhuǎn)化率后,一次性出料,每批操作所需生產(chǎn)時間為反應時間與非生產(chǎn)性時間之和,非生產(chǎn)性時間包括加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應的一切輔助時間。43.簡述等溫恒容平推流反應器空時、反應時間、停留時間三者關系答:空時是反應器的有效容積與進料流體的容積流速之比。反應時間是反應物料進入反應器后從實際發(fā)生反應的時刻起到反應達某一程度所需的反應時間。停留時間是指反應物進入反應器的時刻算起到離開反應器內(nèi)共停留了多少時間。由于平推流反應器內(nèi)物料不發(fā)生返混,具有相同的停留時間且等于反應時間,恒容時的空時等于體積流速之比,所以三者相等。44.對于可逆放熱反應如何選擇操作溫度答:1)對于放熱反應,要使反應速率盡可能保持最大,必須隨轉(zhuǎn)化率的提高,按最優(yōu)溫度曲線相應降低溫度;2)這是由于可逆放熱反應,由于逆反應速率也隨反應溫度的提高而提高,凈反應速率出現(xiàn)一極大值;3)而溫度的進一步提高將導致正逆反應速率相等而達到化學平衡。
第四章非理想流動1.停留時間分布的密度函數(shù)在t<0時,E(t)=_______。(0)2.停留時間分布的密度函數(shù)在t≥0時,E(t)_______。(>0)3.當t=0時,停留時間分布函數(shù)F(t)=_______。(0)4.當t=∞時,停留時間分布函數(shù)F(t)=_______。(1)5.停留時間分布的密度函數(shù)E(θ)=_______E(t)。()6.表示停留時間分布的分散程度的量_______。()7.反應器物料的停留時間的分布曲線是通過物理示蹤法來測定的,根據(jù)示蹤劑的輸入方式不同分為_______、_______、_______、_______。(脈沖法、階躍法、周期示蹤法、隨機輸入示蹤法)8.平推流管式反應器時,E(t)=_______。(∞)9.平推流管式反應器時,E(t)=_______。(0)10.平推流管式反應器時,F(xiàn)(t)=_______。(1)11.平推流管式反應器<時,F(xiàn)(t)=_______。(0)12.平推流管式反應器其E(θ)曲線的方差_______。(0)13.平推流管式反應器其E(t)曲線的方差_______。(0)14.全混流反應器t=0時E(t)=_______。()15.全混流反應器其E(θ)曲線的方差_______。(1)16.全混流反應器其E(t)曲線的方差_______。()17.偏離全混流、平推流這兩種理想流動的非理想流動,E(θ)曲線的方差為_______。(0~1)18.當流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動時,在徑向存在流速分布,軸心處的流速以記,則距軸心處距離為r的流速_______。()19.當流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動時,管壁處的流速_______。(0)20.流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動的停留時間分布密度函數(shù)E(t)=_______。()21.流體在半徑為R的管內(nèi)作層流流動的停留時間分布函數(shù)F(t)=_______。()22.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_______。(E(t)曲線)23.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_______。(F(t)曲線)24.非理想流動不一定是由_______造成的。(返混)25.非理想流動不一定是由返混造成的,但返混造成了_______。(停留時間分布)26.為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果,可借助這種軸向返混與擴散過程的相似性,在_______的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正,并認為的假定該軸向返混過程可以用費克定律加以定量描述,所以,該模型稱為_______。(平推流、軸向分散模型)27.在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)_______。()28.在軸向分散模型中,模型的唯一參數(shù)彼克萊準數(shù)愈大軸向返混程度就_______。(愈小)29.軸向分散模型的偏微分方程的初始條件和邊界條件取決于采用示蹤劑的_______、_______、_______的情況。(輸入方式、管內(nèi)的流動狀態(tài)、檢測位置)30.軸向分散模型的四種邊界條件為_______、_______、_______、_______。(閉—閉式邊界、開—閉式邊界、閉—開式邊界、開—開式邊界)31.誤差函數(shù)erf的定義式為______________。()32.誤差函數(shù)的定義式為,則_______,_______。(、0)33.軸向分散模型的數(shù)學期望值_______,方差_______。[,]34.流體的混合程度常用_______、_______來描述。(調(diào)勻度S、流體的混合態(tài))35.流體的混合程度常用調(diào)勻度S來衡量,如果S值偏離_______,則表明混合不均勻。(1)36.微觀流體混合的混合態(tài)稱為_______。(非凝集態(tài))37.若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進行混合,這種流體稱為_______。(微觀流體)38.若流體是以若干分子所組成的流體微團作為單獨的運動單元來進行微團之間的混合,且在混合時微團之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團內(nèi)部則具有均勻的組成和相同停留時間,這種流體稱為_______。(宏觀流體)39.宏觀流體混合的混合態(tài)稱為_______。(完全凝集態(tài))40.介于非凝集態(tài)與完全凝集態(tài)之間的混合態(tài)稱為_______。(部分凝集態(tài))41.在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過裝置,_______是宏觀流體,而_______為微觀流體。(氣體、液體)42.在氣—液噴霧塔中液體以液滴形式的分散相,_______是宏觀流體,而_______為微觀流體。(液體、氣體)43.反應級數(shù)n=_______時微觀流體和宏觀流體具有相同的反應結(jié)果。(1)44.對于_______反應器,微觀流體與宏觀流體具有相同的反應結(jié)果。(平推流)45.當反應級數(shù)n>1時,宏觀流體具有比微觀流體_______的出口轉(zhuǎn)化率。(高)46.當反應級數(shù)n_______1時,宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(>)47.當反應級數(shù)n<1時,宏觀流體具有比微觀流體_______的出口轉(zhuǎn)化率。(低)48.當反應級數(shù)n_______1時,宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(<〉49.脈沖示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_______。(A)A.E(t)曲線B.F(t)曲線C.I(t)曲線D.y(t)曲線50.階躍示蹤法測定停留時間分布對應曲線為_______。(B)A.E(t)曲線B.F(t)曲線C.I(t)曲線D.y(t)曲線51.平推流流動的E(t)曲線的方差_______。(A)A.0B.0~1C.1D.>152.全混流流動的E(t)曲線的方差_______。(C)A.0B.0~1C.1D.>153.軸向分散模型的物料衡算方程在_______式邊界條件下有解析解。(D)A.閉—閉B.開—閉C.閉—開D.開—開54.軸向分散模型的物料衡算方程的初始條件和邊界條件與_______無關。(C)A.示蹤劑的種類B.示蹤劑的輸入方式C.管內(nèi)的流動狀態(tài)D.檢測位置55.反應級數(shù)n=_______時微觀流體和宏觀流體具有相同的反應結(jié)果。(C)A.0B.C.1D.256.當反應級數(shù)n_______時,宏觀流體具有比微觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(C)A.=0B.=1C.>1D.<157.當反應級數(shù)n_______時,宏觀流體具有比微觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(D)A.=0B.=1C.>1D.<158.當反應級數(shù)n_______時,微觀流體具有比宏觀流體高的出口轉(zhuǎn)化率。(D)A.=0B.=1C.>1D.<159.當反應級數(shù)n_______時,微觀流體具有比宏觀流體低的出口轉(zhuǎn)化率。(C)A.=0B.=1C60停留時間分布密度函數(shù)E(t)的含義答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動系統(tǒng)中,相對于某瞬間t=0流入反應器內(nèi)的流體,在反應器出口流體的質(zhì)點中,在器內(nèi)停留了t到t+dt之間的流體的質(zhì)點所占的分率為E(t)dt(②分)。。61.停留時間分布函數(shù)F(t)的含義答:在定常態(tài)下的連續(xù)穩(wěn)定流動系統(tǒng)中,相對于某瞬間t=0流入反應器內(nèi)的流體,在出口流體中停留時間小于t的物料所占的分率為F(t)。。62.簡述描述停留時間分布函數(shù)的特征值答:用兩個最重要的特征值來描述——平均停留時間和方差。1)
定義式為:,平均停留時間是E(t)曲線的分布中心,是E(t)曲線對于坐標原點的一次矩,又稱E(t)的數(shù)學期望。2)
是表示停留時間分布的分散程度的量,在數(shù)學上它是指對于平均停留時間的二次矩。63.簡述尋求停留時間分布的實驗方法及其分類答:通過物理示蹤法來測反應器物料的停留時間的分布曲線。所謂物理示蹤是指采用一種易檢測的無化學反應活性的物質(zhì)按一定的輸入方式加入穩(wěn)定的流動系統(tǒng),通過觀測該示蹤物質(zhì)在系統(tǒng)出口的濃度隨時間的變化來確定系統(tǒng)物料的停留時間分布。根據(jù)示蹤劑輸入方式的不同大致分為四種:脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機輸入法。64.簡述脈沖示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線答:脈沖示蹤法是在定常態(tài)操作的連續(xù)流動系統(tǒng)的入口處在t=0的瞬間輸入一定量M克的示蹤劑A,并同時在出口處記錄出口物料中示蹤劑的濃度隨時間的變化。對應的曲線為E(t)曲線,。65.簡述階躍示蹤法測停留時間分布的實驗方法及其對應曲線答:階躍示蹤法是對于定常態(tài)的連續(xù)流動系統(tǒng),在某瞬間t=0將流入系統(tǒng)的流體切換為含有示蹤劑A且濃度為的流體,同時保持系統(tǒng)內(nèi)流動模式不變,并在切換的同時,在出口處測出出口流體中示蹤劑A的濃度隨時間的變化。對應的曲線為F(t),。66.簡述建立非理想流動的流動模型的步驟答:1)通過冷態(tài)模型實驗測定實驗裝置的停留時間分布;2)
根據(jù)所得的有關E(t)或F(t)的結(jié)果通過合理的簡化提出可能的流動模型,并根據(jù)停留時間分布的實驗數(shù)據(jù)來確定所提出的模型中所引入的模型參數(shù);3)
結(jié)合反應動力學數(shù)據(jù)通過模擬計算來預測反應結(jié)果;4)
通過一定規(guī)模的熱模實驗來驗證模型的準確性。67.簡述非理想流動軸向擴散模型的特點答:1)在管內(nèi)徑向截面上流體具有均一的流速;2)在流動方向上流體存在擴散過程,該過程類似于分子擴散,符合Fick定律;3)軸向混合系數(shù)EZ在管內(nèi)為定值;4)徑向不存在擴散;5)管內(nèi)不存在死區(qū)或短路流。68.簡述非理想流動軸向擴散模型的定義答:為了模擬返混所導致流體偏離平推流效果,可借助這種返混與擴散過程的相似性,在平推流的基礎上疊加上軸向返混擴散相來加以修正,并人為的假定該軸向返混過程可以用費克(Fick)定律加以定量描述。所以,該模型稱為“軸向分散模型”(或軸向擴散模型)69.簡述非理想流動多級混合模型的特點答:把實際的工業(yè)反應器模擬成由n個容積相等串聯(lián)的全混流區(qū)所組成,來等效的描述返混和停留時間分布對反應過程內(nèi)的影響。設反應器容積為V,物料流入速率為v0,則,。70.舉例說明微觀流體和宏觀流體的區(qū)別答;若流體是分子尺度作為獨立運動單元來進行混合,這種流體稱為微觀流體;若流體是以若干分子所組成的流體微團作為單獨的運動單元來進行微團之間的混合,且在混合時微團之間并不發(fā)生物質(zhì)的交換,微團內(nèi)部具有均勻的組成和相同的停留時間,這種流體稱為宏觀流體。如在氣—液鼓泡攪拌裝置中,氣體以氣泡方式通過裝置,此時氣體是宏觀流體,而液體為微觀流體。第五章非均相反應動力學1.工業(yè)催化劑所必備的三個主要條件是:_______、_______、_______。(活性好、選擇性高、壽命長)2.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是靠_______結(jié)合的,而化學吸附是靠_______結(jié)合的。(范德華力、化學鍵力)3.氣體在固體表面上的吸附中物理吸附是_______分子層的,而化學吸附是_______分子層的。(多、單)4.氣體在固體表面上發(fā)生吸附時,描述在一定溫度下氣體吸附量與壓力的關系式稱為_______。(吸附等溫方程)5._______吸附等溫方程式是假定吸附熱是隨著表面覆蓋度的增加而隨冪數(shù)關系減少的。(Freundlich)吸附等溫方程式是按吸附及脫附速率與覆蓋率成指數(shù)函數(shù)的關系導出的。(Temkin)7.固體催化劑的比表面積的經(jīng)典測定方法是基于_______方程。(BET)8.在氣—固相催化反應中,反應速率一般是以單位催化劑的重量為基準的,如反應A→B,A的反應速率的定義為_______。()9.對于氣—固相催化反應,要測定真實的反應速率,必須首先排除_______和_______的影響。(內(nèi)擴散、外擴散)10.測定氣固相催化速率檢驗外擴散影響時,可以同時改變催化劑裝量和進料流量,但保持_______不變。()11.測定氣固相催化速率檢驗外擴散影響時,可以同時改變_______和_______,但保持不變。(催化劑裝量、進料流量)12.測定氣固相催化速率檢驗內(nèi)擴散影響時,可改變催化劑的_______,在恒定的下測_______,看二者的變化關系。[粒度(直徑)、轉(zhuǎn)化率]13.測定氣固相催化速率檢驗內(nèi)擴散影響時,可改變催化劑的粒度(直徑),在恒定的_______下測轉(zhuǎn)化率,看二者的變化關系。()14.催化劑回轉(zhuǎn)式反應器是把催化劑夾在框架中快速回轉(zhuǎn),從而排除_______影響和達到氣相_______及反應器_______的目的。(外擴散、完全混合、等溫)15.流動循環(huán)(無梯度)式反應器是指消除_______、_______的存在,使實驗的準確性提高。(溫度梯度、濃度梯度)16.對于多孔性的催化劑,分子擴散很復雜,當孔徑較大時,擴散阻力是由_______所致。(分子間碰撞)17.對于多孔性的催化劑,分子擴散很復雜,當孔徑較大時,擴散阻力是由分子間碰撞所致,這種擴散通常稱為_______。[分子擴散(容積擴散)]18.對于多孔性的催化劑,分子擴散很復雜,當微孔孔徑在約_______時,分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主要因素。()19.對于多孔性的催化劑,分子擴散很復雜,當微孔孔徑在約時,_______為擴散阻力的主要因素。(分子與孔壁的碰撞)20.對于多孔性的催化劑,分子擴散很復雜,當微孔孔徑在約時,分子與孔壁的碰撞為擴散阻力的主要因素,這種擴散稱為_______。(努森擴散)21.等溫催化劑的有效系數(shù)η為催化劑粒子的______________與催化劑內(nèi)部的_______________________________之比。(實際反應速率、濃度和溫度與其外表面上的相等時的反應速率)22.氣—固相催化反應的內(nèi)擴散模數(shù)_______,它是表征內(nèi)擴散影響的重要參數(shù)。()23.氣—固相催化反應的內(nèi)擴散模數(shù),它是表征內(nèi)擴散影響的重要參數(shù),數(shù)值平方的大小反映了_______與_______之比。(表面反應速率、內(nèi)擴散速率)24.氣—固相催化反應的內(nèi)擴散模數(shù)的大小可判別內(nèi)擴散的影響程度,愈大,則粒內(nèi)的濃度梯度就_______,反之,愈小,內(nèi)外濃度愈近于_______。(愈大、均一)25.催化劑在使用過程中,可能因晶體結(jié)構(gòu)變化、融合等導致表面積減少造成的_______失活,也可能由于化學物質(zhì)造成的中毒或物料發(fā)生分解而造成的_______失活。(物理、化學)26.催化劑的失活可能是由于某些化學物質(zhì)的中毒引起的,關于中毒的兩種極端情況是_______與_______。(均勻中毒、孔口中毒)27.描述氣—固相非催化反應的模型有:_______、_______、_______。(整體均勻轉(zhuǎn)化模型、粒徑不變的縮核模型、粒徑縮小的縮粒模型)28.對于氣—固相非催化反應的縮核模型,反應從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進,但粒子體積_______。(不變)29.煤炭燃燒屬于氣—固相非催化反應,粒徑隨著反應進行而不斷的縮小,這種模型屬于粒徑縮小的_______模型。(縮粒)30.硫化礦的燃燒、氧化鐵的還原都屬于氣—固相非催化反應,反應從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進,但粒子體積不變,這種模型屬于粒徑不變的_______模型。(縮核)31.膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ值的大小反映了在膜內(nèi)進行的那部分反應可能占的比例,因而可以用來判斷_______的程度。(反應快慢)32.測定氣—液相反應速率的方法與均相反應時不同之點是實驗時要排除氣相和液相中的_______,使反應在動力學區(qū)域內(nèi)進行。(擴散阻力)33.下列哪種物質(zhì)屬于半導體催化劑_______。(B)A.金屬B.金屬硫化物C.金屬鹽類D.酸性催化劑34.下列哪種物質(zhì)屬于絕緣體催化劑_______。(D)A.金屬B.金屬氧化物C.金屬鹽類D.酸性催化劑35.骨架Ni催化劑的制備是將Ni與Al按比例混合熔煉,制成合金,粉碎以后再用苛性鈉溶液溶去合金中的Al而形成骨架,這種制備方法是_______。(A)A.溶蝕法B.熱熔法C.沉淀法D.混合法36.下列不屬于Langmuir型等溫吸附的假定的是_______。(B)A.均勻表面B.多分子層吸附C.分子間無作用D.吸附機理相同37.下列屬于理想吸附等溫方程的是_______。(A)A.Langmuir型B.Freundlich型C.Temkin型D.BET型38.測量氣—固相催化反應速率,在確定有無外擴散影響時是在沒有改變_______的條件下進行實驗的。(D)A.催化劑裝置B.催化劑裝量C.進料流量D.39.當催化劑顆粒的微孔的孔徑小于分子的自由程_______時,分子與孔壁的碰撞成了擴散阻力的主要因素,這種擴散稱為努森擴散。(B)A.B.C.1umD.1nm40.催化劑顆粒擴散的無因次擴散模數(shù)值的大小反映了表面反應速率與_______之比。(C)A.擴散速率B.外擴散速率C.內(nèi)擴散速率D.實際反應速率41.氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(shù),其中L為特征長度,若顆粒為圓柱形則L=_______。(C)A.厚度/2B.RC.R/2D.R/342.氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(shù),其中L為特征長度,若顆粒為球形則L=_______。(D)A.厚度/2B.RC.R/2D.R/343.氣固催化反應的內(nèi)擴散模數(shù),其中L為特征長度,若顆粒為平片形則L=_______。(A)A.厚度/2B.RC.R/2D.R/344.催化劑在使用過程中會逐漸失活,其失活速率式為,當平行失活對反應物無內(nèi)擴散阻力時,d為_______。(B)A.≈0B.=1C.→3D.≈145.催化劑在使用過程中會逐漸失活,其失活速率式為,當平行失活對反應物有強內(nèi)擴散阻力時,d為_______。(C)A.≈0B.=1C.→3D.≈46.催化劑在使用過程中會逐漸失活,其失活速率式為,當串聯(lián)失活時,d為_______。(D)A.≈0B.=1C.→3D.≈147.催化劑在使用過程中會逐漸失活,其失活速率式為,當進料中的雜質(zhì)吸附極牢以及對產(chǎn)物無內(nèi)擴散阻力時,d為_______。(A)A.≈0B.=1C.→3D.≈48.下列非催化氣—固相反應,屬于粒徑縮小的縮粒模型的是_______。(D)A.硫化礦的焙燒B.分子篩的焙燒C.氧化鐵的還原D.煤炭的燃燒49.下列非催化氣—固相反應,屬于粒徑縮小的縮粒模型的是_______。(B)A.硫化礦的焙燒B.焦碳與硫磺的反應C.氧化鐵的還原D.分子篩的焙燒50.下列非催化氣—固相反應,屬于粒徑不變的縮核模型的是_______。(C)A.煤炭的燃燒B.焦碳與硫磺的反應C.氧化鐵的還原D.水煤氣反應51.氣—液相反應中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應幾乎全部在在液相主體內(nèi)進行的極慢反應。(A)A.<B.<γ<2C.≥2D.>252.氣—液相反應中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應為在液膜內(nèi)進行的瞬間反應及快速反應。(D)A.<B.<γ<2C.≥2D.>253.氣—液相反應中的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)γ在_______范圍內(nèi),反應為中等速率的反應。(B)A.<B.<γ<2C.≥2D.>254.對于氣—液相反應幾乎全部在液相中進行的極慢反應,為提高反應速率,應選用_______裝置。(C)A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜55.對于氣—液相反應中等速率反應,為提高反應速率,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭旆磻獞x用_______裝置。(D)A.填料塔B.噴灑塔C.鼓泡塔D.攪拌釜56簡述Langmuir等溫吸附方程的基本特點答:1)均勻表面(或理想表面):即催化劑表面各處的吸附能力是均一的,吸附熱與表面已被吸附的程度如何無關;2)
單分子層吸附;3)被吸附的分子間互不影響,也不影響別的分子;4)吸附的機理均相同,吸附形成的絡合物均相同。57.簡述BET方程測定固體催化劑比表面積的原理答:測定比表面積的方法是建立在BET方程基礎之上,利用低溫下測定氣體在固體上的吸附量和平衡分壓值,將對作圖,應為一直線,斜率為,截距為,因此可求出及,則可利用比表面積公式進行求得。58.氣—固相催化反應的動力學步驟答:1反應物從氣流主體向催化劑的外表面和內(nèi)孔擴散2)反應物在催化劑表面上吸附3吸附的反應物轉(zhuǎn)化成反應的生成物4)反應生成物從催化劑表面上脫附下來5)脫附下來的生成物向催化劑外表面、氣流主體中擴散。59.解釋努森擴散和分子擴散分別在何種情況下占優(yōu)勢答:多孔物質(zhì)催化劑的粒內(nèi)擴散較為復雜。當微孔孔徑較大時,分子擴散阻力是由于分子間的碰撞所致,這種擴散為分子擴散。當微孔孔徑小于分子的自由程時,分子與孔壁的碰撞機會超過了分子間的相互碰撞,而成為擴散阻力的主要因素,這種擴散為努森擴散。60.簡述非催化氣固反應縮核模型的特點答:非催化氣固反應縮核模型是反應從粒子外表面逐漸向內(nèi)核部分推進,但粒子體積不變,如硫化礦的焙燒,氧化鐵的還原等。61.簡述非催化氣固反應縮粒模型的特點答:非催化氣固反應縮粒模型是固體粒子的粒徑隨反應的進行向不斷縮小,如煤炭的燃燒造氣,從焦碳與硫磺蒸汽制造二硫化碳。62.簡述氣—液反應的宏觀過程:A(g)+bB(l)→產(chǎn)物(l)答:1)反應物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面,在界面上假定達到氣液相平衡;2)反應物氣相組分A從氣液相界面擴散入液相,并在液相內(nèi)反應;3)液相內(nèi)的反應產(chǎn)物向濃度下降方向擴散,氣相產(chǎn)物則向界面擴散;4)氣相產(chǎn)物向氣相主體擴散。第六章固定床反應器1.凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作_______。(固定床反應器)2.固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點,但更主要的是床層內(nèi)流體的流動接近于_______,因此與返混式的反應器相比,可用較少量的催化劑和較小的反應器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力。(平推流)3.固定床中催化劑不易磨損是一大優(yōu)點,但更主要的是床層內(nèi)流體的流動接近于平推流,因此與返混式的反應器相比,可用_______的催化劑和_______的反應器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力。(較少量、較?。?.目前描述固定床反應器的數(shù)學模型可分為_______和_______的兩大類。(擬均相、非均相)5.描述固定床反應器的擬均相模型忽略了粒子與流體之間_______與_______的差別。(溫度、濃度)6.描述固定床反應器的數(shù)學模型,忽略了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱之為_______。(擬均相模型)7.描述固定床反應器的數(shù)學模型,考慮了粒子與流體之間溫度與濃度的差別的模型稱之為_______。(非均相模型)8.描述固定床反應器的擬均相模型,根據(jù)流動模式與溫差的情況它又可分為平推流與有軸向返混的_______模型,和同時考慮徑向混合和徑向溫差的_______模型。(一維、二維)9.固定床中顆粒的體積相當直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑,表達式=_______。()10.固定床中顆粒的面積相當直徑是以外表面相同的球形粒子的直徑,表達式=_______。()11.固定床中顆粒的比表面相當直徑是以相同的比表面的球形粒子直徑來表示,表達式=_______。()12.對于非球形粒子,其外表面積必大于同體積球形粒子的外表面積,故可定義顆粒的形狀系數(shù)_______。()13.顆粒的形狀系數(shù)對于球體而言,_______,對于其他形狀的顆粒_______。(=1、均小于1)14.固定床的_______定義為水力半徑的四倍,而水力半徑可由床層空隙率及單位床層體積中顆粒的潤濕表面積來求得。(當量直徑)15.固定床中的傳熱實質(zhì)上包括了_______、_______以及_______幾個方面。(粒內(nèi)傳熱、顆粒與流體間的傳熱、床層與器壁的傳熱)16.絕熱床反應器由于沒有徑向床壁傳熱,一般可以當作平推流處理,只考慮流體流動方向上有溫度和濃度的變化,因此一般可用_______模型來計算。(擬均相一維)17.對于可逆的放熱反應,存在著使反應速率最大的最優(yōu)溫度和平衡溫度,二者的關系為______________。()18.對于固定床反應器,當某一參數(shù)變化到一定程度時就可能使床層溫度迅速升高,這種現(xiàn)象俗稱_______,它是固定床反應器設計和操作中所應注意的問題。(飛溫)19.不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_______。(A)A.粒子與流體間有溫度差B.粒子與流體間無溫度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層軸向有溫度梯度20.不屬于氣固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點是_______。(A)A.粒子與流體間有濃度差B.粒子與流體間無濃度差C.床層徑向有溫度梯度D.床層軸向有溫度梯度21簡述固定床反應器的優(yōu)缺點答:凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。
催化劑在床層內(nèi)不易磨損;
床層內(nèi)流體的流動接近于平推流,與返混式反應器相比,用較少的催化劑和較小的反應器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力;固定床中的傳熱較差;催化劑的更換必須停產(chǎn)進行。22.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相模型的特點答:凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。擬均相模型忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。23.簡述氣固相催化反應固定床反應器非均相模型的特點答:凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。非均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。24.簡述氣固相催化反應固定床反應器擬均相一維模型的特點答:凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置都稱作固定床反應器。擬均相一維模型是忽略床層中粒子與流體的溫度與濃度差別,考慮在流體流動的方向(軸向)上有溫度和濃度的變化,而在與流向垂直的截面上(徑向)則是等溫和等濃度的。25.簡述氣—固相催化反應固定床反應器擬均相二維模型的特點答:凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進行反應的裝置為固定床反應器,擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別(,同時考慮流體在軸向和徑向上的溫度梯度和濃度梯度。26.簡述表征顆粒特征的基本參數(shù)粒徑的表示方法答:固定床中粒徑的表示方法常用的有三種。顆粒的體積相當直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑,表達式=;顆粒的面積相當直徑是以外表面相同的球形粒子的直徑,表達式=;顆粒的比表面相當直徑是以相同的比表面的球形粒子直徑來表示,表達式=。
第七章流化床反應器1.所謂流態(tài)化就是固體粒子像_______一樣進行流動的現(xiàn)象。(流體)2.對于流化床反應器,當流速達到某一限值,床層剛剛能被托動時,床內(nèi)粒子就開始流化起來了,這時的流體空線速稱為_______。(起始流化速度)3.對于液—固系統(tǒng)的流化床,流體與粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速進一步提高時,床層膨脹均勻且波動很小,粒子在床內(nèi)的分布也比較均勻,故稱作_______。(散式流化床)4.對于氣—固系統(tǒng)的流化床反應器,只有細顆粒床,才有明顯的膨脹,待氣速達到_______后才出現(xiàn)氣泡;而對粗顆粒系統(tǒng),則一旦氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,這些通稱為_______。(起始鼓泡速度、鼓泡床)5.對于氣—固系統(tǒng)的流化床反應器的粗顆粒系統(tǒng),氣速超過起始流化速度后,就出現(xiàn)氣泡,氣速愈高,氣泡的聚并及造成的擾動亦愈劇烈,使床層波動頻繁,這種流化床稱為_______。(聚式流化床)6.對于氣—固系統(tǒng)的流化床反應器,氣泡在上升過程中聚并并增大占據(jù)整個床層,將固體粒子一節(jié)節(jié)向上推動,直到某一位置崩落為止,這種情況叫_______。(節(jié)涌)7.對于流化床反應器,當氣速增大到某一定值時,流體對粒子的曳力與粒子的重力相等,則粒子會被氣流帶出,這一速度稱為_______。(帶出速度或終端速度)8.對于流化床反應器,當氣速增大到某一定值時,流體對粒子的_______與粒子的_______相等,則粒子會被氣流帶出,這一速度稱為帶出速度。(曳力、重力)9.流化床反應器的的范圍大致在10~90之間,粒子愈細,比值_______,即表示從能夠流化起來到被帶出為止的這一范圍就愈廣。(愈大)10.流化床反應器中的操作氣速是根據(jù)具體情況定的,一般取流化數(shù)在_______范圍內(nèi)。(~10)11.對于氣—固相流化
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