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一级连串反应K1 K2 s-|||-A P,K1 K2 s-|||-A P,K1 K2 s-|||-A P,进料流率为K1 K2 s-|||-A P,K1 K2 s-|||-A P,反应在恒温恒容的条件下进行,求在全混流釜式反应器中目的产物P的最大浓度K1 K2 s-|||-A P?

一级连串反应

,

,

,进料流率为

,

,反应在恒温恒容的条件下进行,求在全混流釜式反应器中目的产物P的最大浓度

?

题目解答

答案

解:全混釜

对物料P作物料衡算

则有

当

时,产物P有极大值

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一级可逆反应A==B，对不同控制步骤绘出反应物A在催化剂颗粒内部与气膜中的浓度分布。其中：主体浓度为CAg；颗粒表面浓度为CAs；颗粒中心浓度为CAi；平衡浓度为CAe。填空题（1）________年，在________举行的________会议上确定了化学反应工程的研究对象和范畴。（2）化学反应工程的两次发展契机是________和________。（2）为实现化学工程的放大任务，通常采用的放大技术有2种，分别是________和________。（3）作为跨学科领域的代表，________反应工程、________反应工程和电化学反应工程是当前化学反应工程发展的新兴领域。（4）消除反应器内死区的方法有________和________。（5）活化能的大小直接反映了___________________对温度的敏感程度。（6）全混流釜式反应器最多可能有_______________个定常态操作点。（7）生成主产物的反应称为_____________，其它的均为_____________。（8）检验串联反应是否有可逆反应的方法是。（9）当反应速率用分压表示时，其单位为。判断题只有基元反应，组分反应级数与计量系数相等。对在一级不可逆反应中，达到某一转化率所需的时间与初始浓度无关。对平行的主、副反应有相同级数。错计量方程中的反应物和产物摩尔数不相等时，体系总压力会发生变化。错由于化学反应，每消耗1mol的组分A，所引起整个反应体系摩尔数的变化量，称为膨胀率错间歇反应器的设计方程与PFR反应器是相同的。对复合反应选择反应器时，主要考虑主产物的收率。对并非每个定常态操作态均具有抗干扰性。对可逆放热反应的最优温度要低于其平衡温度。对轴向扩散模型实质上是二维返混。错在催化剂的内扩散过程中，对于沿z方向的一维扩散，其扩散能量N与浓度梯度成正比。对在非催化气-固相反应中，为了更接近于真实，一般采用整体连续转化模型。错BET式适用于化学吸附，焦姆金式适用于物理吸附。错催化剂的堆积密度要大于其颗粒密度。错气体分子在固体催化剂微孔中扩散，当微孔的孔径小于分子自由程时，分子扩散成了扩散阻力的主要因素。错工业固定床用的催化剂粒度都较大，是为了减少床层流体阻力。对所有的固体物质都可以作为物理吸附的吸附剂。对对恒容间歇反应器，达到一定反应率所需要的反应时间只与反应物初始浓度和反应速率有关，与反应器大小无关。催化剂的颗粒密度是指不包括任何孔隙和颗粒间空隙而由催化剂自身构成的密度。可以用选择性来评价复合反应中目的产物的相对生成量。自催化反应与一般不可逆反应的根本区别是在于反应开始后有一个速率从低到高的“起动”过程。与外界有热量交换的固定床催化反应器，称为绝热式反应器。反应物系的组成随位置而变，是半间歇操作与间歇操作的共同点。不同几何形状及不同操作形式的反应器的实质性差异主要表现在物料流动状况的区别上。停留时间分布是流动反应器的一个重要性质，它直接影响到反应器的效率及其计算。循环反应器中循环流仅仅是影响了反应器出口物料的浓度。催化剂的催化作用是通过改变反应途径以降低反应活化能来实现的简答题（1）化学反应动力学与化学反应热力学的区别？答：化学反应动力学：阐明化学反应速率与各种物理因素（温度、浓度、压力和催化剂等）之间的关系；影响反应速率的内因——决定能否实际应用的关键所在。化学反应热力学：讨论反应进行的方向和限度，平衡问题，如：计算反应的平衡常数和平衡转化率；（2）混合与返混的差异？答：混合与返混的差异为：1）相同年龄物料之间的混合——同龄混合；2）不同年龄物料之间的混合——返混。混合，既包括同龄混合，也包括返混。（3）按照化学反应规律，针对不可逆化学反应过程和可逆吸热过程，应分别采取什么样的温度操作策略？答：对于不可逆化学反应，只要催化剂的活性和耐热性，设备材质以及不发生副反应等因素允许，都应该尽可能地提高反应温度；对于可逆吸热反应，也应该提高操作温度，使其尽可能在高温下进行。（4）在化学反应工程中，为什么会出现“放大效应”？请简单解释（5）如何判断气—固相催化反应过程中，外扩散影响是否消除（6）右图为某一CSTR反应器的E曲线形状，对其进行简单分析，提出你的想法。答：出现几个递降的峰形，表明反应器内可能有循环流动。流体进、出口位置的调整，设置挡板或者偏心搅拌等。
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