题目
一级不可逆反应Ararr;B，在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为40.℃等温，测得反应物浓度为0.05kmol/m3时的反应速率为2.5kmol/m3床层﹒min，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为kv=50s-1，床层孔隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm2/s，假定外扩散阻力可不计，试求： （1）反应条件下催化剂的内扩散有效因子 （2）反应器中所装催化剂颗粒的半径
一级不可逆反应Ararr;B，在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为4
0.℃等温，测得反应物浓度为0.05kmol/m3时的反应速率为
2.5kmol/m3床层﹒min，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为kv=50s-1，床层孔隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm2/s，假定外扩散阻力可不计，试求： （1）反应条件下催化剂的内扩散有效因子 （2）反应器中所装催化剂颗粒的半径
0.℃等温，测得反应物浓度为0.05kmol/m3时的反应速率为
2.5kmol/m3床层﹒min，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为kv=50s-1，床层孔隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm2/s，假定外扩散阻力可不计，试求： （1）反应条件下催化剂的内扩散有效因子 （2）反应器中所装催化剂颗粒的半径
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算反应速率常数
根据题目给出的反应速率和反应物浓度，可以计算出反应速率常数。反应速率常数 $k_v$ 为50 s^{-1}，反应物浓度 $C_A$ 为0.05 kmol/m^{3}，反应速率 $-R_A$ 为2.5 kmol/m^{3}床层﹒min。首先将反应速率单位转换为kmol/m^{3}床层﹒s，然后计算反应速率常数 $k$。
步骤 2：计算内扩散有效因子
内扩散有效因子 $\varphi$ 可以通过反应速率常数 $k$、有效扩散系数 $D_e$ 和催化剂颗粒半径 $d_p$ 计算。根据题目给出的孔隙率 $\varepsilon$ 和有效扩散系数 $D_e$，可以计算出内扩散有效因子 $\varphi$。
步骤 3：计算催化剂颗粒半径
根据内扩散有效因子 $\varphi$ 和反应速率常数 $k$，可以计算出催化剂颗粒半径 $d_p$。
根据题目给出的反应速率和反应物浓度，可以计算出反应速率常数。反应速率常数 $k_v$ 为50 s^{-1}，反应物浓度 $C_A$ 为0.05 kmol/m^{3}，反应速率 $-R_A$ 为2.5 kmol/m^{3}床层﹒min。首先将反应速率单位转换为kmol/m^{3}床层﹒s，然后计算反应速率常数 $k$。
步骤 2：计算内扩散有效因子
内扩散有效因子 $\varphi$ 可以通过反应速率常数 $k$、有效扩散系数 $D_e$ 和催化剂颗粒半径 $d_p$ 计算。根据题目给出的孔隙率 $\varepsilon$ 和有效扩散系数 $D_e$，可以计算出内扩散有效因子 $\varphi$。
步骤 3：计算催化剂颗粒半径
根据内扩散有效因子 $\varphi$ 和反应速率常数 $k$，可以计算出催化剂颗粒半径 $d_p$。