题目
平推流反应器中诸参数不随()而变A. 反应物的组成B. 反应器的轴向位置C. 反应器的空间时间D. 反应器的径向位置
平推流反应器中诸参数不随()而变
A. 反应物的组成
B. 反应器的轴向位置
C. 反应器的空间时间
D. 反应器的径向位置
题目解答
答案
D. 反应器的径向位置
解析
本题考查平推流反应器的基本特性相关知识点。解题思路是明确平推流反应器的定义和特点,然后根据这些特点分析各个选项。
平推流反应器(PFR)是一种理想的反应器模型,其特点是在反应器内,物料以相同的速度平行流动,如同活塞推进一样。在平推流反应器中,物料在轴向方向上存在浓度、温度等参数的变化,而在径向方向上,由于流体的均匀流动,各参数是均匀分布的。
下面对每个选项进行分析:
- A选项:反应物的组成:在平推流反应器中,随着反应的进行,反应物不断被消耗,产物不断生成,所以反应物的组成会沿着反应器的轴向位置发生变化。例如,对于一个简单的一级反应$A \rightarrow B$,其反应速率方程为$-\frac{dC_A}{dt}=kC_A$,在反应器内不同的轴向位置,反应物$A$的浓度$C_A$是不同的,因此反应物的组成会随位置变化,A选项不符合要求。
- B选项:反应器的轴向位置:由于反应在反应器内沿着轴向进行,反应物不断转化,所以反应器内的温度、浓度等参数会随着轴向位置的变化而变化。以一级反应为例,在反应器入口处反应物浓度最高,随着物料向出口流动,反应物浓度逐渐降低,所以反应器的轴向位置会影响诸参数,B选项不符合要求。
- C选项:反应器的空间时间:空间时间$\tau=\frac{V}{v_0}$(其中$V$是反应器体积,$v_0$是进料体积流量),它是一个与反应器操作条件相关的参数,会影响反应的进行程度和反应器内的参数分布。不同的空间时间会导致反应进行的程度不同,从而使反应器内的温度、浓度等参数发生变化,C选项不符合要求。
- D选项:反应器的径向位置:平推流反应器中,流体在径向方向上是均匀混合的,不存在径向的扩散和传质阻力,所以在同一截面上,反应器的径向位置处的温度、浓度等参数是相同的,即诸参数不随反应器的径向位置而变,D选项符合要求。