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1、-精选文档 -化学反应过程与设备试题一 .选择题（每题 2 分，共 20 分）1.化学反应器的分类方式很多，按的不同可分为管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。A. 聚集状态；B、换热条件；C、结构；D 、操作方式2.釜式反应器可用于不少场合，除了。A、气液相反应；B、液液相反应；C、液固相反应；D、气固相反应3.间歇操作的釜式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成。A、不相同；B、可能相同；C、相同；D、可能不相同4.反应釜加强搅拌的目的是。A、强化传热与传质；B、强化传热；C、强化传质；D、提高反应物料温度5.釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和。A、列管式；B、间壁式；C、外
2、循环式；D、直接式6.管式加热炉传热的主要工艺指标有：全炉热效应.热负荷火墙温度 ,流速和全炉压力降。A.炉管结焦时间B.炉管表面热强度C.燃烧室辐射强度D.烟囱抽力7.当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用。A、自热式固定床反应器；B、单段绝热式固定床反应器；C、换热式固定床反应器；D、多段绝热式固定床反应器。可编辑-精选文档 -8.固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是。A、湍流；B、对流；C、理想置换流动；D、理想混合流动9.流化床反应器通常都由壳体、气体分布装置、换热装置、气固分离装置
3、和固体颗粒的加卸装置所构成.A、搅拌器B、内部构件C、导流筒D、密封装置10. 对气固相流化床反应器，操作气速应。A、大于临界流化速度；B、小于临界流化速度；C、大于临界流化速度而小于带出速度；D、大于带出速度二 .填空题（每空 1 分，共 20 分）1.化学反应器是。根据物质的聚集状态分，化学反应器可分为：和两大类。2.釜式反应器主要应用于液-液均相和非均相、 气 - 液相等反应过程， 操作时温度、浓度容易，产品质量。在化工生产中， 既可适用于间歇操作过程，又可用于操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有的缺点。3.管式反应器主要用于气相或液相连续反应
4、过程，具有容积，易于-等优点；能承受较高的，故用于加压反应尤为合适；但对于慢速反应，则有需要管子，压降较大等方面的不足。4. 固定床反应器具有反应速度、催化剂颗粒、可在高温高压下操作等特点，床层内的气体流动可看成是。可编辑-精选文档 -5 空间速度简称，是指在单位时间内所通过的原料气的流量。用 SV 表示，单位为。6.流化床反应器具有传质、传热速率，床层温度，操作等突出优点，在生产中得到广泛应用。三简答题（每题6 分，共 30 分）1.釜式反应器维护要点是什么？2.流化床反应器的特点是什么？3.解释下列参数：空速SV ;催化剂空时收率SW ;催化剂负荷 SG.4.催化作用的基本特征是什么？5.
5、气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？四计算题（每题10 分，共 20 分）1.有液相反应：A+BP+R在 120 时，正逆反应速率常数分别为K1=8L/(mol min),k2 =1.7L/(mol min)。反应在单一连续操作釜式反应器中进行，有效装料量为10L, 两股进料同时等量导入反应釜，其中一股含组分A 为 3.0mol/L ，另一股含组分B 为 2.0mol/L 。反应动力学方程式为-r A = - r B= K 1 cAcB-K 2cPcR若当组分 B 的转化率为 0.8 时，每股料液的进料流量为多少？2. 乙烯在液体催化剂作用下氧化生产乙醛C2H4（气） + 0.5O 2 CH3
6、CH0 （气）可编辑-精选文档 -采用球形封头的鼓泡塔式反应器连续操作，气液并流，已知塔内气体混合物的平均流量为4746m 3 /h ，平均空塔气速为0.715m/s, 气液混合物的含气率为0.3417 ，单位时间、单位体积纯液体中得到产物乙醛的量为0.15kg/(L h) 。若要求乙醛的产量为85Kmol/h,试确定该塔的外形尺寸。五 .设计题（ 10 分）今有下列液相平行反应：A+B Rd cR/dt = K 1 cA cB0.3（主反应， R 为目的产物）A+B SdCs/dt= K2cA0.5 cB1.8应采用那种反应器和操作方式？化学反应过程与设备答案一 .选择题（每题 2 分，共
7、20 分）1C 2D 3B 4A 5A ,6B 7B 8C 9B 10C二 .填空题（每空 1 分，共 20 分）1进行化学反应的设备均相反应器非均相反应器可编辑-精选文档 -2控制均一连续需要较大容积3小控制 压力长4快不易磨损理想置换流动5空速标准态下h -16高均匀稳定三简答题（每题6 分，共 30分）1.釜式反应器维护要点是什么？P1812.流化床反应器的特点是什么？P193.解释下列参数：空速SV ;催化剂空时收率 SW ;催化剂负荷 SG.P1294.催化作用的基本特征是什么？P1035.气液相反应器选择时考虑的因素有哪些？P35四计算题（每题10 分，共 20 分）1. P68解
8、：按液相恒容反应计算。cA0 =3.0/2=1.5(mol/L)，cBo =2.0/2=1.0(mol/L)Cp0 =0 ，cRo=0所以cB= cBo (1- xB)=1.0 ×(1- 0.8)= 0.2(mol/L)cA = cA0 - cBo xB=1.5 -1 ×0.8= 0.7(mol/L)cP= cB0 xB =1 ×0.8= 0.8(mol/L)cR= cB0XB=1 ×0.8= 0.8(mol/L)则V=V R(- rA)/( cA0 - cA )=V R(k 1 cA cB- k2cPcR)/( cAo - cA) =100 ×
9、;(8 ×0.7 ×0.2 -1.7 ×0.8 ×0.8)/(1.5-0.7)= 4(L/min)所以，两股进料中每一股进料量应为2L/min 。可编辑-精选文档 -2 解(1) 计算气液混合物体积VR0.15kg/(L h)=0.15×1000kg/(m 3 h)=150 kg/(m3 h)乙醛的产量：85Kmol/h=85×44kg/h=3740kg/h式中 44 为乙醛的相对分子质量。则静液层体积：V L=3740/150=24.93 (m3)所 以得 气液 混合物的 体积 ： VR= VL/(1- G)=24.93/（ 1-0
10、.3417）=37.87(m3 )（2）计算塔径 DD=0.0188 ×（4746/0.715 ）1/2 =1.53(m)（3）计算气液分离空间体积 VE取 K=0.75 ，得分离空间高度：H E=0.75 ×1.53= 1.15(m)故V E=3.14 ×1.53 2×1.51/4=2.11(m3 )(4) 计算顶部封头体积 VC取=1 ，得顶部封头体积：V C =3.14 ×1.53 3 /12 =0.937(m3 )（5 ）计算反应器总体积V反应器总体积 V=37.87+2.11+0.937= 40.917（ m 3）（6 ）计算反应器总
11、高度H反应器总高度 H= 40.917 /（3.14 ×1.53 2 /4 ）= 22.27 （m ）。可编辑-精选文档 -五 .设计题（ 10分）解：因为rR =d cR/dt= K1 cAcB0.3rs =dcs/dt= K 2A 0.5cB1.8c所以rR/r s= K1 / K 2 cA 0.5cB-1.5要是 R 的收率大，应使rR/r s 的比值大，即浓度cA 要大， cB 要小， cB 对R 的收率的影响比cA 要大，所以应采用连续操作的管式反应器， 以 A 为主流体，将 B 分为许多小股从反应器的不同部位加入；或采用间歇操作搅拌反应釜，先将 A 放入釜内，然后将 B 慢慢加入釜中。可编辑