反应工程(大连理工大学) 中国大学MOOC作业答案

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【作业】第二讲 第二讲单元作业题

1、 问题:在管式反应器中进行下述气相反应：，假定A和B按化学计量比混合，惰性气体的体积流量为原料总流量的50%。已知：反应器入口压力为2 atm，温度为400 K，出口压力为2 atm ，温度500 K。求转化率为 80%时各组分的浓度。
评分规则: 【 



】

【作业】第三讲 第三讲单元作业题

1、 问题:用全混反应器进行均相反应，，转化率为50%，若反应器的体积增加至原来的10倍，其它条件不变，其转化率将变为多少？
评分规则: 【 解：CSTR反应器有
反应器体积增加至原来的10倍后有
又，所以可得
化简可得
】

【作业】第四讲 第四讲单元作业题

1、 问题:已知某反应在体积为30 L的CSTR反应器内进行，实验测得动力学方程式为。进料流量为，A组分浓度为时，可达到0.9的转换率。（1）若在相同的条件下，反应换到BR反应器中进行，且反应器的辅助操作时间为1 h，装填系数为0.8，求所需的反应体积。（2）若在相同的条件下，反应换到PFR反应器中进行，求所需的反应体积。
评分规则: 【 解：在CSTR反应器下，有得
（1）对BR反应器，有
反应体积为
反应器体积为
（2）对PFR反应器，有
反应器体积为
】

【作业】第五讲 第五讲单元作业题

1、 问题:在等温条件下，进行下述平行反应，和，其反应速率方程为，，，其中，，。反应原料为纯A，进料体积流量为，初始浓度，出口转化率为，求：采用CSTR反应器时，P的选择性、收率和反应器的体积。
评分规则: 【 由于CSTR反应器内恒速反应，因此有
则



】

【作业】第七讲 第七讲单元作业

1、 问题:
评分规则: 【 （1）平均停留时间


（2）对于多釜串联模型
出口转化率
（3）消除流动和混合影响后的管式反应器可近似为PFR反应器，则有即
】

【作业】第八讲 第八讲单元作业

1、 问题:
评分规则: 【 




】

【作业】第九讲 第九讲单元作业题

1、 问题:某两组分气相反应在球形固体催化剂颗粒上进行，且属于过渡区扩散。用BET法测得催化剂的表面积为，孔隙率为0.4，颗粒密度为。若测得其孔径分布相当集中，两组分的分子扩散系数为。已知反应温度为600K，组分分子量为，曲节因子为0.3。若反应为一级反应，有，；求有效扩散系数。若颗粒直径为6 mm，问内扩散是否严重？求颗粒直径为6 mm时，内扩散效率因子。
评分规则: 【 解：由题目可知，平均粒径
努森扩散有效系数
过渡区扩散系数
有效扩散系数
2. 球形催化剂上进行一级可逆反应，有
此时内扩散影响严重
3. 内扩散影响严重时，有
】

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