问答题X 纠错在三段绝热式固定床反应器中进行n级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问:
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在充填10m3催化剂的绝热固定床反应器中进行甲苯氢解反应以生产苯:C6H5CH3+H2→C6H6+CH4
原料气的摩尔组成为3.85%C6H6,3.18%C6H5CH4,69.97%H2;温度为863K,操作压力为6.08Mpa;若采用空速为1000m3(STP)/hm3催化剂,试计算反应器出口的气全组成。该反应的速率方程如下:
式中CT和CH分别为甲苯和氢的浓度,kmol/m3,甲苯转化速率rT的单位为kmol/m3s,反应热效应=-49974 J/mol,为简化计,反应气体可按理想气体处理,平均定压热容为常数,等于4.23J/molK。
问答题
在实验室中用外循环式无梯度反应器研究二级气相反应2A→P+Q原料为纯A;设kCA0τ=1。试计算A的转化率,当:
(1)循环比为5;
(2)循环比为30;
(3)按全混流模型处理;
(4)比较上列各问题的计算结果并讨论之。
问答题
用1.2M的氨水吸收某生产装置出口气中的二氧化喘,当气流主体中二氧化碳分压为1.013×10-3Mpa时,该处的二氧化碳吸收速率为多少?
已知:液相中CO2和NH3的扩散系数均为3.5×10-5cm2/s,二级反应速率常数为38.6×105cm3/mols,二氧化碳的溶解度系数为1.53×10-10mol/cm3Pa,kL=0.04cm/s,kG=3.22×10-10mol/cm2sPa,相界面积aL=2.0cm2/cm3。
问答题
气体A与液体B的反应为不可逆反应,对A为一级,对B为零级,已知三种情况下反应速率常数k,液侧传质系数kL,组分A在液相中的扩散系数DAL以及液相体积与液膜之比α值如下:
试分别计算这三种情况下的增大因子和有效因子值,并对计算结果进行比较与讨论。
问答题
在机械拌釜中于0.891Mpa及155℃等温下用空气氧化环已烷.液相进料中环已烷浓度7.74kmol/m3,氧含量为零.液体与空气的进料量分别为26.76m3/h和161m3/h,要求出口的液体中环已烷浓度为6.76kmol/m3,假定气相及液相均呈全混流,气相阻力可忽略不计,试计算所需的反应体积。
已知数据:该反应对氧及环已烷均为一级,操作条件下的反应速率常数k=0.2m3/mols,氧的溶解度=1.115×10-4kmol/m3.液侧传质系数kL=0.416cm./s,比相界面积=6.75cm-1,气含率εG=0.139,氧在液相中扩散系数DAL=2.22×10-4cm2/s
问答题
在充填直径为4mm的Pd-Al2O3催化剂的滴流床反应器中,于0.1013Mpa,50℃等温下进行α-甲基苯乙烯加氢反应,液相进料α-甲基苯乙烯的浓度为4.3×10-4mol/cm3;床层入口处纯氢及液体的线速度分别等于12cm/s和1cm/s;若液相中α-甲基苯乙烯转化率为90%;试计算床高,假定气相和液相均呈活塞流,且床层压力降可忽略不计.已知数据:该反应对氢为一级,对α-甲基苯乙烯为零级,操作条件下,基于床层体积计算的数据如下:k=16.8 s-1;kLaL=0.203s-1;kLSaS=0.203s-1;氢在催化剂中的有效扩散系数=1.02×10-6cm2/s;氢在液相中的溶解度系数=0.6cm3气/cm3液;床层孔隙率ε=0.42。
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