反应工程(大连理工大学) 中国大学MOOC作业答案
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【作业】第二讲 第二讲单元作业题
1、 问题:在管式反应器中进行下述气相反应:,假定A和B按化学计量比混合,惰性气体的体积流量为原料总流量的50%。已知:反应器入口压力为2 atm,温度为400 K,出口压力为2 atm ,温度500 K。求转化率为 80%时各组分的浓度。
评分规则: 【
】
【作业】第三讲 第三讲单元作业题
1、 问题:用全混反应器进行均相反应,,转化率为50%,若反应器的体积增加至原来的10倍,其它条件不变,其转化率将变为多少?
评分规则: 【 解:CSTR反应器有
反应器体积增加至原来的10倍后有
又,所以可得
化简可得
】
【作业】第四讲 第四讲单元作业题
1、 问题:已知某反应在体积为30 L的CSTR反应器内进行,实验测得动力学方程式为。进料流量为,A组分浓度为时,可达到0.9的转换率。(1)若在相同的条件下,反应换到BR反应器中进行,且反应器的辅助操作时间为1 h,装填系数为0.8,求所需的反应体积。(2)若在相同的条件下,反应换到PFR反应器中进行,求所需的反应体积。
评分规则: 【 解:在CSTR反应器下,有得
(1)对BR反应器,有
反应体积为
反应器体积为
(2)对PFR反应器,有
反应器体积为
】
【作业】第五讲 第五讲单元作业题
1、 问题:在等温条件下,进行下述平行反应,和,其反应速率方程为,,,其中,,。反应原料为纯A,进料体积流量为,初始浓度,出口转化率为,求:采用CSTR反应器时,P的选择性、收率和反应器的体积。
评分规则: 【 由于CSTR反应器内恒速反应,因此有
则
】
【作业】第七讲 第七讲单元作业
1、 问题:
评分规则: 【 (1)平均停留时间
(2)对于多釜串联模型
出口转化率
(3)消除流动和混合影响后的管式反应器可近似为PFR反应器,则有即
】
【作业】第八讲 第八讲单元作业
1、 问题:
评分规则: 【
】
【作业】第九讲 第九讲单元作业题
1、 问题:某两组分气相反应在球形固体催化剂颗粒上进行,且属于过渡区扩散。用BET法测得催化剂的表面积为,孔隙率为0.4,颗粒密度为。若测得其孔径分布相当集中,两组分的分子扩散系数为。已知反应温度为600K,组分分子量为,曲节因子为0.3。若反应为一级反应,有,;求有效扩散系数。若颗粒直径为6 mm,问内扩散是否严重?求颗粒直径为6 mm时,内扩散效率因子。
评分规则: 【 解:由题目可知,平均粒径
努森扩散有效系数
过渡区扩散系数
有效扩散系数
2. 球形催化剂上进行一级可逆反应,有
此时内扩散影响严重
3. 内扩散影响严重时,有
】
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