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问答题

在绝热催化反应器中进行二氧化硫氧化反应,入口温度为420℃,入口气体中SO2浓度为7%(mol);出口温度为590℃,出口气体中SO2含量为2.1%(mol) ,在催化剂床层内A,B,C三点进行测定。 
(1)测得A点的温度为620℃,你认为正确吗?为什么? 
(2)测得B点的转化率为80%,你认为正确吗?为什么? 
(3)测得C点的转化率为50%,经再三检验结果正确无误,估计一下C点的温度。

参考答案:

问答题

乙炔水合生产丙酮的反应式为:
在ZnO-Fe2O3催化剂上乙炔水合反应的速率方程为: 

式中CA为乙炔的浓度,拟在绝热固定床反应器中处理含量为3%C2H2(mol)的气体1000m3(STP)/h,要求乙炔转化68%,若入口气体温度为380℃,假定扩散影响可忽略,试计算所需催化剂量。反应热效应为-178kJ/mol,气体的平均恒压热容按36.4J/molK计算。

参考答案:

问答题

在氧化铝催化剂上进行乙腈的合成反应:
设原料气的摩尔比为C2H2:NH3:H2=1:2.2:1,采用三段绝热式反应器,段间间接冷却,使每段出口温度均为550℃,而每段入口温度亦相同,已知反应速率式可近似地表示为:
式中xA为乙炔的转化率,液体的平均热容为,如要求乙炔转化率达到92%,并且日产乙腈20吨,问需催化剂量多少?

参考答案:

问答题

图7.C和图7.D分别为两个化学反应的T-X图,图中AB为平衡曲线,NP为最佳温度曲线,AM为等温线,GD为绝热线,GK为非绝热变温操作线,HB为等转化率线。

对于(2)和(3)的比较结果,你认为是普遍规律呢还是个别情况。

参考答案:等温操作线的位置(即等温操作所维持的温度)对(2),(3)的比较结果有很大影响,例如图7.C的等温操作线MA左移(即降低...

问答题

图7.C和图7.D分别为两个化学反应的T-X图,图中AB为平衡曲线,NP为最佳温度曲线,AM为等温线,GD为绝热线,GK为非绝热变温操作线,HB为等转化率线。

对图7.D所示的反应,重复(2)的比较。

参考答案:对图7.D,是吸热反应,反应温度高则催化剂用量小,从图7.D看,GK线的操作温度最高,催化剂用最最小,绝热操作居中,等温...

问答题

图7.C和图7.D分别为两个化学反应的T-X图,图中AB为平衡曲线,NP为最佳温度曲线,AM为等温线,GD为绝热线,GK为非绝热变温操作线,HB为等转化率线。

采用固定床反应器进行图7.C所示反应,分别按MA,GD和GK操作线操作,要求最终转化率达到50%,试比较这三种操作所需催化剂量的大小,说明原因。

参考答案:因是可逆放热反应,操作线接近TOP线的程度越大,催化剂用量越小,从图7.C看,在转化率从0到50%这一范围内,MA线最接...

问答题

图7.C和图7.D分别为两个化学反应的T-X图,图中AB为平衡曲线,NP为最佳温度曲线,AM为等温线,GD为绝热线,GK为非绝热变温操作线,HB为等转化率线。

试比较这两个图的差异,并说明造成这些差异的根本原因。

参考答案:

问答题

在一列管式固定床反应器中进行邻二甲苯氧化制苯酐反应,管内充填高及直径均为5mm的园柱形五氧化二钒催化剂,壳方以熔盐作冷却剂,熔盐温度为370℃,该反应的动力学方程为:

式中PA为邻二甲苯的分压    为O2的初始分压Pa,反应热效应△Hr=-1285kJ/mol,反应管内径为25mm,原料气以9200kg/m2h的流速进入床层,其中邻二甲苯为0.9%,空气为99.1%(mol),混合气平均分子量子力为29.45,平均热容为1.072kJ/kgK,床层入口温度为370℃,床层堆密度为1300kg/m3,床层操作压力为0.1013Mpa(绝对),总传热系数为69.8w/m2K,试按拟均相一维活塞流模型计算床层轴向温度分布,并求最终转化率为73.5%时的床层高.计算时可忽略副反应的影响。

参考答案:

问答题

试分析下列说法是否正确: 
(1)在一绝热反应器中进行无热效应的零级反应,其转化率与反应器长度的关系是线性的。 
(2)在一绝热反应器中仅当进行一级反应时,其反应温度与转化率的关系才呈线性。 
(3)多段绝热反应器最优化的结果是各段的催化剂相等。

参考答案:

问答题

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:

若n<0,对上两个问题是否还能作出肯定性的回答?为什么?

参考答案:若n<0,则反应速率按1至3段的顺序递增,第一段净转化率最小,第三段最大。1-2段间的冷激剂量小于2-3段间的冷激剂量。
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