反应工程试卷2

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1、一．一均相反应，其动力学方程式为，其中，要求最终转化率。若反应分别在等体积的间歇反应器、平推流反应器和全混流反应器中在相同的条件下等温进行，已知间歇反应器的辅助时间为10min。求：（1）这三种反应器生产强度之比值；（2）在间歇反应器中，生产强度最大时的最佳反应时间及此时的转化率。解：（1）（2）二．一台全混流反应器，其反应体积为5m3，拟在等温下进行下列液相反应：每小时处理A和B的混合液体积为10m3，其中。求反应器出口处P的总选择性及A、P、Q的浓度。解：三．某二级不可逆液相反应A+B→P，已知CA0＝CB0，在间歇反应器中达到

2、xAf=0.99时，需反应时间10min。问：（1）在全混流釜式反应器中进行时，所需的空时为多少？（2）在两个串联的全混流釜式反应器中进行，当第一釜的出口转化率达50％时，所需的总空时又为多少？解：四．现有一台2m3的全混流反应器，进行液相一级不可逆反应：，当处理量Q0＝1m3/h时，出口转化率达80%。现在原反应器后串联一只反应器，反应温度相同。若为了使处理量增加一倍，则问：（1）串联一只全混流反应器，总出口转化率仍为80％，该反应体积为多大？（2）若串联一只2m3的活塞流反应器，总出口转化率可达多少？解：五．在一等温平行反应，R

3、为目的产物，已知R瞬时选择性S和转化率的关系为：，当S＝0.5时终止反应。试计算：（1）在PFR中进行反应时R的总收率（2）在CSTR中进行反应时R的总收率（3）在两个串联的CSTR中进行，当第一釜的出口转化率为多少时，才能使总收率达到最大？此最大总收率为多少？解：六.一级反应A→P，进料温度为150℃，活化能为83.684kJ/mol。在PFR中等温进行该反应，反应器体积为VP，如改为CSTR在相同温度下操作，其体积为VM，为达到同样的转化率90％，则VM／VP之值应如何？若PFR的操作温度不变，转化率仍为90％，为使VM／VP＝

4、1，CSTR的反应温度应如何变化？七.某液相均相反应A＋B→P，(-RA)=kCACB；当反应温度100℃时，反应速率常数为0.5（mol/L）-1.h-1，进料混合物中A、B的初始浓度均为2mol/L。要求P的产量为80mol/h，最终转化率为80％。求下列几种情况下的反应体积：（1）反应在间歇釜式反应器中进行，辅助时间为1h;（2）反应在全混流釜式反应器中进行；(3)反应在活塞流管式反应器中进行。解：八．在一等温操作的间歇反应器中进行某液相一级反应，13分钟后反应物转化掉70％。今若把此反应移到活塞流管式反应器或全混流釜式反应器

5、中进行，为达到相同的转化率，所需的空时各为多少？解：（1）活塞流反应器：（2）全混流反应器：