判断题1. 分子扩散阻力由气体分子间碰撞引起,克努森扩散阻力由气体分子与孔壁碰撞引起。( )2. “飞温”可使床层内催化剂的活性和选择性、使用寿命等性能受到严重的危害。( )3. 内扩散效率因子越大,说明反应过程中内扩散的影响越小。( )4. 催化剂的有效系数是球形颗粒的外表面与体积相同的非球形颗粒的外表面之比。( )5. 消除气流初动能和使催化剂床层各部位阻力相同能使气体分布均匀。( )6. 气固相催化反应宏观反应速度的控制步骤是反应过程中速度最快的那一步。( )7. 达姆科勒(Damkohler)数,是化学反应速率与内扩散速率的比值。( )8. 增加床层管径与颗粒直径比可降低壁效应,提高床层径向空隙率的均匀性。( )9. 径向固定床反应器可采用细粒催化剂的原因是该反应器的压降较小。( )10. 表面反应速率越大蒂勒模数越小,内扩散速率越大蒂勒模数越大。( )
判断题
1. 分子扩散阻力由气体分子间碰撞引起,克努森扩散阻力由气体分子与孔壁碰撞引起。( )
2. “飞温”可使床层内催化剂的活性和选择性、使用寿命等性能受到严重的危害。( )
3. 内扩散效率因子越大,说明反应过程中内扩散的影响越小。( )
4. 催化剂的有效系数是球形颗粒的外表面与体积相同的非球形颗粒的外表面之比。( )
5. 消除气流初动能和使催化剂床层各部位阻力相同能使气体分布均匀。( )
6. 气固相催化反应宏观反应速度的控制步骤是反应过程中速度最快的那一步。( )
7. 达姆科勒(Damkohler)数,是化学反应速率与内扩散速率的比值。( )
8. 增加床层管径与颗粒直径比可降低壁效应,提高床层径向空隙率的均匀性。( )
9. 径向固定床反应器可采用细粒催化剂的原因是该反应器的压降较小。( )
10. 表面反应速率越大蒂勒模数越小,内扩散速率越大蒂勒模数越大。( )
题目解答
答案
1. 分子扩散阻力由气体分子间碰撞引起,克努森扩散阻力由气体分子与孔壁碰撞引起。
✅ 正确。
分子扩散中,分子间碰撞是主要阻力来源;而当孔径远小于分子平均自由程时,分子与孔壁的碰撞成为主导阻力,称为克努森扩散。
2. “飞温”可使床层内催化剂的活性和选择性、使用寿命等性能受到严重的危害。
✅ 正确。
“飞温”指反应温度异常急剧升高,会导致催化剂烧结、失活、选择性下降,甚至引发副反应或设备损坏,严重影响催化剂寿命和性能。
3. 内扩散效率因子越大,说明反应过程中内扩散的影响越小。
✅ 正确。
内扩散效率因子(η)定义为实际反应速率与无内扩散限制时的反应速率之比。η越接近1,说明内扩散阻力越小,反应受内扩散影响越小。
4. 催化剂的有效系数是球形颗粒的外表面与体积相同的非球形颗粒的外表面之比。
❌ 错误。
催化剂的有效系数(η)是实际反应速率与无内扩散限制时的反应速率之比,并非几何表面积之比。它反映的是内扩散对反应速率的影响程度。
5. 消除气流初动能和使催化剂床层各部位阻力相同能使气体分布均匀。
✅ 正确。
气体分布均匀性受气流动力学影响。消除初动能(如通过分布板或整流装置)并使床层阻力均匀,有助于避免沟流或死区,实现均匀分布。
6. 气固相催化反应宏观反应速度的控制步骤是反应过程中速度最快的那一步。
❌ 错误。
控制步骤是反应中最慢的一步,它决定了整个反应的宏观速率。速度最快的步骤不影响总速率,只有最慢步骤起限制作用。
7. 达姆科勒数(Damkohler数)是化学反应速率与内扩散速率的比值。
✅ 正确。
达姆科勒数(Da)定义为反应速率与扩散速率之比,用于衡量反应速率与传质速率的相对重要性。Da越大,反应越快,扩散限制越显著。
8. 增加床层管径与颗粒直径比可降低壁效应,提高床层径向空隙率的均匀性。
✅ 正确。
当床层管径远大于颗粒直径时,壁效应减弱,颗粒排列更均匀,空隙率分布更均一,有利于流体分布和传质。
9. 径向固定床反应器可采用细粒催化剂的原因是该反应器的压降较小。
❌ 错误。
径向固定床反应器中,气体沿径向流动,虽可降低压降,但细粒催化剂仍会导致压降增加。实际中采用细粒是为了提高传质和反应效率,而非因压降小。压降小是径向流动的优势,但不是采用细粒的直接原因。
10. 表面反应速率越大蒂勒模数越小,内扩散速率越大蒂勒模数越大。
❌ 错误。
蒂勒模数(φ)定义为最大反应速率与最大内扩散速率之比。
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表面反应速率越大 → φ越大 → 内扩散限制越显著。
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内扩散速率越大 → φ越小 → 内扩散影响越小。
因此,题干表述完全相反,错误。
答案:
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