题目
对于膨胀因子大于零的气相反应,实际停留时间 ____ 反应器的空时 。A. 大于B. 小于C. 等于D. 无法判断
对于膨胀因子大于零的气相反应,实际停留时间 ____ 反应器的空时 。
A. 大于
B. 小于
C. 等于
D. 无法判断
题目解答
答案
B. 小于
解析
考查要点:本题主要考查气相反应中膨胀因子对实际停留时间和空时关系的影响。
解题核心思路:
膨胀因子(ε)表示反应前后气体体积的变化。当膨胀因子大于零时,反应后气体体积增大,导致反应器内气体流速加快,从而使得实际停留时间(反应物实际在反应器中停留的时间)小于反应器的空时(单位体积物料通过反应器所需的时间)。
破题关键点:
- 膨胀因子的定义:ε = (气体产物的物质的量 - 气体反应物的物质的量) / 气体反应物的物质的量。
- 体积变化的影响:体积增大导致流速加快,实际停留时间缩短。
对于气相反应,空时(τ) 是反应器体积与进料体积流量的比值,而 实际停留时间 受反应过程中气体体积变化的影响。当膨胀因子 ε > 0 时,反应后气体体积增大,导致单位时间内排出的气体量增加,实际停留时间缩短。具体关系为:
$\text{实际停留时间} = \frac{\text{空时}}{1 + \varepsilon}$
由于 ε > 0,分母 1 + ε > 1,因此实际停留时间必然小于空时。