在普通干燥条件下,物料表面受热高于它的中心,因而在物料内部会建立一定的温度差,即 温度梯度 。温度梯度将 促使水分 (不论液态或气态)从高温处向低温处转移。这种现象称为导湿温性,也称雷科夫效应。A. 正确B. 错误
石墨炉原子化器的冷却系统采用()A. 恒温循环水冷却B. 用冰袋降温C. (用氟利昂制冷D. |直接接自来水管
(一)习题湿空气的性质14-1将干球温度27℃、露点为22℃的空气加热至80℃,试求加热前后空气相对湿度的变化。 解:已知: ,求: 。查水的饱和蒸汽压: ; ; 。故变化为14-2在常压下将干球温度65℃、湿球温度40℃的空气冷却至25℃,计算每千克干空气中凝结出多 少水分?每千克干空气放出多少热量?解:已知: ,求: ,Q。查水的饱和蒸汽压: 。则14-3总压为100kPa的湿空气,试用焓-湿度图填充表14-2-1。表14-2-1
提高除酸雾效率,采取逐级减小酸雾粒径逐级分离的方法。A. 正确B. 错误
燃料筛分指的是燃料颗粒大小()A. 正确B. 错误
1 石油、化工生产是危险性较大的行业,这主要是由所处理物料及工艺过程的危险性所决定的,以下不是其生产特点的是()。A. 所处理的物料大多具有易燃易爆的特性B. 工作条件及工作环境特殊C. 工艺过程复杂,工艺条件苛刻D. 生产方式日趋先进化
釜式反应器3.1在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应:该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为0.02mol.l,反应速率常数等于5.6l/mol.min。要求最终转化率达到95%。试问:(1)(1) 当反应器的反应体积为1m3时,需要多长的反应时间?(2)(2) 若反应器的反应体积为2m3,,所需的反应时间又是多少?解:(1)(2. 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关,所以反应时间仍为2.83h。 3.2拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应:以生产乙二醇,产量为20㎏/h,使用1.%(重量)的NaHCO3水溶液及30%(重量)的氯乙醇水溶液作原料,反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1:1,混合液的比重为1.02。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级,在反应温度下反应速率常数等于5.2l.mol.h,要求转化率达到95%。(1)(1) 若辅助时间为0.5h,试计算反应器的有效体积;(2)(2) 若装填系数取0.75,试计算反应器的实际体积。解:氯乙醇,碳酸氢钠,和乙二醇的分子量分别为80.5,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇:20/62=0.3226 kmol/h每小时需氯乙醇:每小时需碳酸氢钠:原料体积流量:氯乙醇初始浓度:反应时间:反应体积:(2)(2) 反应器的实际体积: 3.3丙酸钠与盐酸的反应:为二级可逆反应(对丙酸钠和盐酸均为一级),在实验室中用间歇反应器于50.等温下进行该反应的实验。反应开始时两反应物的摩尔比为1,为了确定反应进行的程度,在不同的反应时间下取出10ml反应液用0.515N的NaOH溶液滴定,以确定未反应盐酸浓度。不同反应时间下,NaOH溶液用量如下表所示:时间,min10203050∝NaOH用量,ml52.232.123.518.914.410.5现拟用与实验室反应条件相同的间歇反应器生产丙酸,产量为500kg/h,且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。试计算反应器的反应体积。假定(1)原料装入以及加热至反应温度(50℃)所需的时间为20min,且在加热过程中不进行反应;(2)卸料及清洗时间为10min;(3)反应过程中反应物密度恒定。解:由例3.11,3.12知:移热速率方程: (1)放热速率方程: (2)绝热操作方程: (3)由(3)式得: (4)(4)(4) 代入(2)式得: (5)由(1)式及(5)式作图得:T326330340350360362.5365367.5370qg4..163.87149.7314.8586.7670.8756.8851.8942.1由上图可知,此反应条件下存在着两个定态点。如果为了提高顺丁烯二酸酐的转化率,使Q0=0.001m3/s,而保持其它条件不变,则这时的移热速率线如q’r所示。由图可知,q’r与qg线无交点,即没有定态点。这说明采用上述条件是行不通的。从例3.11可知,该反应温度不得超过373K,因此从图上知,不可能出现三个定态点的情况。 3.19 根据习题3.3所规定的反应及给定数据,现拟把间歇操作改为连续操作。试问:(1)(1) 在操作条件均不变时,丙酸的产量是增加还是减少?为什么?(2)若丙酸钠的转换率和丙酸产量不变,所需空时为多少?能否直接应用3.3中的动力学数据估算所需空时?(3)若把单釜操作改变三釜串联,每釜平均停留时间为(2)中单釜操作时平均停留时间的三分之一,试预测所能达到的转化率。解:(1)在操作条件均不变时,用习题3.3中已算出的Vr=4512l,Q0=57.84l/min,则可求出空时为τ=4512/57.84=78min。此即间歇操作时的(t+t)。当改为连续操作时,转化率下降了,所以反应器出口丙酸的浓度也低于间歇反应器的结果。因Q维持不变,故最后必然导致丙酸的产量下降。这是由于在连续釜中反应速率变低的缘故。(2)若维持XA=0.72,则可由3.3题中的数据得出XA=0.72时所对应的反应速率,进而求出这时对应的空时τ=246.2min。因题意要求丙酸产量不变,故Q不能变,必须将反应器体积增大至14240 l才行。(3.这时τ1=τ/3=82.1min。利用3.3题中的数据,可求出RA~XA之关系,列表如下:XA0.10.20.40.60.8-RA0.17190.13910.10960.060160.023630故可用作图法求此串联三釜最终转化率。第三釜出口丙酸钠的转化率为:XA3=0.787。 3.20 根据习题3.8.规定的反应和数据,在单个全混流反应器中转化率为98.9%,如果再有一个相同大小的反应釜进行串联或并联,要求达到同样的转化率时,生产能力各增加多少?解:(1)二个30. l全混串联釜,XA2=0.989, (1)(2)解得:XA1=0.8951代入(1)式求出此系统的体积流量:3.8.中已算出。因为最终转化率相同,故生产能力增加16..7/16.0.=10.53倍。(2)二个300l釜并联,在最终转化率相同时,Q增加一倍,生产能力也增加一倍。 3.21 在反应体积为0.75 m3的全混流反应器中进行醋酐水解反应,进料体积流量为0.05 m3/min,醋酐浓度为0.22kmol/ m3,温度为25℃,出料温度为36℃,该反应为一级不可逆放热反应,反应热效应等于-209kJ/mol,反应速率常数与温度的关系如下:k=1.8×10-7 exp(-5526/T),min-1反应物料的密度为常数,等于1050kg. m3,热容可按2.94kJ/kg.℃计算。该反应器没有安装换热器,仅通过反应器壁向大气散热。试计算:(1)(1) 反应器出口物料中醋酐的浓度;(2)(2) 单位时间内反应器向大气散出的热量。解:(1)(1) 求转化率:解得:XAf=0.8221反应器出口物料中醋酐浓度:(2)单位时间内反应器向大气散出的热量:3.22 在反应体积为1 m3的釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1,2:该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下反应速率常数等于0.98h-1,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m3,环氧丙烷的最终转化率为90%。(1)若采用间歇操作,辅助时间为0.65h,则丙二醇-1,2的日产量是多少?(2)有人建议改在定态下连续操作,其余条件不变,则丙二醇-1,2的日产量又是多少?(3)为什么这两种操作方式的产量会有不同?解:(1)(1) 一级不可逆反应:所以Q=0.109m3/h丙二醇的浓度=丙二醇的产量=(2) 采用定态下连续操作所以Q=0.109m3/h丙二醇的产量=(3)因连续釜在低的反应物浓度下操作,反映速率慢,故产量低。 3.23 根据习题3.1.所规定的反应和数据,并假定反应过程中溶液密度恒定且等于1.02g.cm3,平均热容为4.186kJ/kg.K,忽略反应热随温度的变化,且为-2231kJ/kg乌洛托品,反应物料入口温度为25℃。问:(1)(1) 绝热温升是多少?若采用绝热操作能否使转化率达到80%?操作温度为多少?(2)(2) 在100℃下等温操作,换热速率为多少?解:(1)绝热升温:由物料衡算式(见3.11解答):由热量衡算式得:T=298+37.13XA。联立求解可得:XA=0.8578>0.8,T=329.9K可见,绝热操作时转化率可以达到80%。(2)T=298K,在T=373K下等温操作,由物料衡算式可求出转化率:所以有:XA=0.9052由(3.87)式可得物系与环境交换的热量:由上式知TC>T,说明应向反应器供热。 3.24 某车间采用连续釜式反应器进行已二酸和已二醇的缩聚反应,以生产醇酸树酯。在正常操作条件下(反应速度,进出口流量等),已二酸的转化率可达80%。某班从分析知,转化率下降到70%,检查发现釜底料液出口法兰处漏料,经抢修后,温度流量均保持正常操作条件。但转化率仍不能提高,试分析其原因。如何使转化率提高到80%?解:根据上述情况,可能是反应器的搅拌系统有些问题,导致反应器内部存在死区或部分物料走了短路,这些均可导致反应器的效率降低,从而使转化率下降。解:用A,B,R,S分别表示反应方程式中的四种物质,利用当量关系可求出任一时刻盐酸的浓度(也就是丙酸钠的浓度,因为其计量比和投量比均为1:1)为:于是可求出A的平衡转化率:现以丙酸浓度对时间作图: 由上图,当C=0.0515×14.7mol/l时,所对应的反应时间为48min。由于在同样条件下,间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关,所以该生产规模反应器的反应时间也是48min。丙酸的产量为:500kg/h=112.6mol/min。所需丙酸钠的量为:112.6.0.72=156.4mol/min。原料处理量为:反应器体积:实际反应体积: 3.4在间歇反应器中,在绝热条件下进行液相反应:其反应速率方程为:式中组分A及B的浓度C及C以km.l/m为单位,温度T的单位为K。该反应的热效应等于-4.br>0.0kJ/kmol。反应开始时溶液不含R,组分A和B的浓度均等于0.04kmol/m,反应混合物的平均热容按4.102kJ/m.K计算。反应开始时反应混合物的温度为50℃。(1)(1) 试计算A的转化率达85%时所需的反应时间及此时的反应温度。(2)(2) 如果要求全部反应物都转化为产物R,是否可能?为什么?解:(1)(由数值积分得出)(2)若A全部转化为R,即X=1.0,则由上面的积分式知,t→∝,这显然是不可能的。 3.5在间歇反应器中进行液相反应:
低浓度逆流吸收操作中,当吸收剂温度降低,其他条件不变时,试判断下列参数变化情况,相平衡常数将_。A. 增大B. 减小C. 不变D. 不能确定其变化
三氧化硫的吸收工艺条件主要包括()A. 吸收酸浓度B. 吸收酸的温度C. 吸收塔的气体温度D. 喷淋密度
物料代码的位数有一定限制,一般不超()____位。A. 1B. 5C. 10D. 20
热门问题
逆流吸收操作,今吸收剂温度升高,其他入塔条件都不变,则出口气体浓度y出,液相出口浓度-|||-x出 () 。-|||-A.y出增大,x出增大; B.y出增大,x出减小;-|||-C.y出减小,x出减小; D.y出减小,x出增大。
炸炉油位必须在在上下油位线之间A. 正确B. 错误
化工污染的防治可从清洁生产和废弃物的综合利用两个方面着手。A. 正确B. 错误
在单级萃取操作中B-S部分互溶,进料中含A50kg.含B50kg.用纯溶剂萃取.已知萃取相浓度yA/yB=11/5,萃余相浓度xA/xB=1/3,试求:选择性系数β
1. 单元操作的理论基础是( ) A. 动量传递B. 质量传递C. 热量传递D. 机械能传递
44.(判断题,2.0分)-|||-实验室进口危险化学品应当向国务院安全生产监督管理部门负责危险化学品登记的机构办理危险化学品登记。-|||-A 对-|||-B 错
在填料吸收塔的计算中,关于传质单元数和传质单元高度,以下描述错误的是________。A. 传质单元数是表示传质分离任务难易程度的一个量。B. 传质单元高度是表示设备传质效能高低的一个量。C. 传质单元数与物系的相平衡、进出口浓度、以及设备的操作条件(如流速)有关。D. 传质单元高度与设备的型式、设备的操作条件有关,表示了完成一个传质单元所需的塔高。
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。
45.生产易燃易爆物品的单位,对产品应当附有燃点、闪点,爆炸极限等数据的说明书,并且注明防火防爆注意事项。A. 正确B. 错误
化工废水的特点不包括_。A. 废水排放量大B. 污染物浓度高C. 污染物种类多D. 污染物毒性小
公司煤化工产品主要包括()等。A. 焦炭B. 甲醇C. 煤制烯烃D. 硝铵E. 尿素
实验室中气瓶混放存在哪些安全风险?A. 无风险B. 气瓶倾倒风险、)C. 气瓶爆炸风险D. 无上述风险
23判断玻璃仪器洗涤干净的标志是仪器表面光亮、洁净。A. √B. ×
《常用危险化学品分类及标志》规定:易燃液体的闭杯试验闪点应等于或低于( )A. 40B. 25C. 61
常用的有机混凝剂聚丙烯酰胺的英语字母缩写是().A. PFSB. PACC. PAMD. PAS
6. 危险化学品的领用、发放及保管等必须严格按照 ( )规定执行,不得私自存放或带出实验室。 A. 五双B. 四双C. 三双
【判断】化工废气往往含有污染物种类很多,物理和化学性质复杂,毒性也不尽相同,化工废是目前主要大气污染源之一,严重污染环境和影响人体健康。A. 正确B. 错误
在逆流吸收操作中,保持气、液相进塔组成不变,若仅降低操作温度,则收率()、传质单元高度()。下面答案正确的是_。A. 增加、减少B. 增加、不变C. 减少、不变D. 减少、增加
化工废水的特点不包括_。A. 废水排放量大B. 污染物浓度高C. 污染物毒性小D. 污染物种类多