题目
在固定床反应器中,进行二级不可逆气固催化反应,试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小(a处靠近反应器的进口,b处靠近反应器的出口)。(1)等温操作,dP不变:________________________________(2)吸热反应,绝热操作:________________________________在固定床反应器中,进行二级不可逆气固催化反应,试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小(a、c处靠近反应器的进口,b处靠近反应器的出口)。(1)等温操作,dP不变:________________________________________________(2)吸热反应,绝热操作:________________________________________________(3)dP由3mm改为5mm、7mm,则ηa3、ηa5、ηa7的大小次序为:________________________________________________(均为a点位置,且假定温度相等)。
在固定床反应器中,进行二级不可逆气固催化反应,试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小(a处靠近反应器的进口,b处靠近反应器的出口)。
(1)等温操作,dP不变:________________________________
(2)吸热反应,绝热操作:________________________________
在固定床反应器中,进行二级不可逆气固催化反应,试比下列情况下催化剂有效系数η值的大小(a、c处靠近反应器的进口,b处靠近反应器的出口)。
(1)等温操作,dP不变:________________________________________________
(2)吸热反应,绝热操作:________________________________________________
(3)dP由3mm改为5mm、7mm,则ηa3、ηa5、ηa7的大小次序为:________________________________________________(均为a点位置,且假定温度相等)。
题目解答
答案
η b >η a η b >η a η C >η b >η a η C >η b >η a η a3 >η a5 >η a7
解析
步骤 1:等温操作,dP不变
在等温操作且dP(压力降)不变的情况下,反应器内的温度和压力保持恒定。对于二级不可逆气固催化反应,反应速率与反应物浓度的平方成正比。由于反应物浓度在反应器进口处较高,而在出口处较低,因此进口处的反应速率较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηa > ηb。
步骤 2:吸热反应,绝热操作
在吸热反应且绝热操作的情况下,反应器内的温度会随着反应的进行而升高。由于反应是吸热的,温度升高会促进反应速率的增加。因此,反应器出口处的温度较高,反应速率也较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηb > ηa。
步骤 3:等温操作,dP不变
在等温操作且dP不变的情况下,反应器内的温度和压力保持恒定。对于二级不可逆气固催化反应,反应速率与反应物浓度的平方成正比。由于反应物浓度在反应器进口处较高,而在出口处较低,因此进口处的反应速率较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηc > ηb > ηa。
步骤 4:吸热反应,绝热操作
在吸热反应且绝热操作的情况下,反应器内的温度会随着反应的进行而升高。由于反应是吸热的,温度升高会促进反应速率的增加。因此,反应器出口处的温度较高,反应速率也较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηc > ηb > ηa。
步骤 5:dP由3mm改为5mm、7mm
在固定床反应器中,dP(压力降)的增加会导致反应物浓度的降低,从而降低反应速率。因此,dP增加会导致催化剂有效系数η值的降低。因此,ηa3 > ηa5 > ηa7。
在等温操作且dP(压力降)不变的情况下,反应器内的温度和压力保持恒定。对于二级不可逆气固催化反应,反应速率与反应物浓度的平方成正比。由于反应物浓度在反应器进口处较高,而在出口处较低,因此进口处的反应速率较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηa > ηb。
步骤 2:吸热反应,绝热操作
在吸热反应且绝热操作的情况下,反应器内的温度会随着反应的进行而升高。由于反应是吸热的,温度升高会促进反应速率的增加。因此,反应器出口处的温度较高,反应速率也较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηb > ηa。
步骤 3:等温操作,dP不变
在等温操作且dP不变的情况下,反应器内的温度和压力保持恒定。对于二级不可逆气固催化反应,反应速率与反应物浓度的平方成正比。由于反应物浓度在反应器进口处较高,而在出口处较低,因此进口处的反应速率较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηc > ηb > ηa。
步骤 4:吸热反应,绝热操作
在吸热反应且绝热操作的情况下,反应器内的温度会随着反应的进行而升高。由于反应是吸热的,温度升高会促进反应速率的增加。因此,反应器出口处的温度较高,反应速率也较高,催化剂有效系数η值较大。因此,ηc > ηb > ηa。
步骤 5:dP由3mm改为5mm、7mm
在固定床反应器中,dP(压力降)的增加会导致反应物浓度的降低,从而降低反应速率。因此,dP增加会导致催化剂有效系数η值的降低。因此,ηa3 > ηa5 > ηa7。