题目
对于单一反应组分的平行反应,其瞬间收率随增大而单调增大,则最适合的反应器为_______。( )A. 。 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 。 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 E.
对于单一反应组分的平行反应
,其瞬间收率
随
增大而单调增大,则最适合的反应器为_______。( )
B. 全混流反应器
C. 。 多釜串联全混流反应器
D. 全混流串接平推流反应器
E.
题目解答
答案
A. 平推流反应器
解析
考查要点:本题主要考查平行反应中不同反应器类型对反应收率的影响,需结合反应动力学与反应器特性进行分析。
解题核心思路:
- 平行反应特点:同一反应物参与多个竞争反应,总转化率和选择性受反应器类型影响。
- 关键条件:题目中“瞬间收率随转化率单调增大”表明主反应速率随转化率提升而更快增长,需选择能最小化副反应竞争的反应器。
- 反应器特性对比:平推流反应器(PFR)无返混,物料停留时间均匀,可有效控制反应进度,避免高转化率下副反应激增;全混流反应器(CSTR)返混强烈,可能导致局部高浓度副反应加剧。
破题关键:
- 平推流反应器通过“ plug flow”特性,使反应物单向流动,转化率随流动方向逐步提升,符合“瞬间收率单调增大”的条件。
反应器类型对平行反应的影响
-
平推流反应器(PFR):
- 无返混,物料停留时间相同,反应物浓度沿流动方向逐渐降低。
- 主反应速率高时,PFR能确保反应物快速通过,减少副反应机会,使收率随转化率单调上升。
-
全混流反应器(CSTR):
- 强烈返混导致反应物浓度均一,局部高浓度可能加速副反应,破坏收率与转化率的单调关系。
-
多釜串联全混流:
- 虽然可近似平推流行为,但串联釜数有限,无法完全消除返混影响,效果弱于PFR。
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全混流串接平推流:
- 组合型反应器可能增加复杂性,但无法根本解决返混对副反应的促进作用。
结论
平推流反应器通过严格的流动顺序和均匀停留时间,确保主反应始终占优,是最优选择。