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化学反应工程

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问答题

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在浆态反应器中用纯氢将丁炔二醇加氢为丁烯二醇,该反应对氢及丁炔均为一级;进反应器的丁炔二醇溶液浓度为2.5kmol/m3;反应条件下,k=4.8×10-5m3/kg﹒s﹒mol,kLaL’=0.3s-1,kLs=0.005cm/s,氢在液相中的溶解度=0.01kmol/m3;液相中催化剂含量为0.1kg/m3,ρ0=1.5g/cm3,d’s=40m2/kg,气液均呈活塞流。

计算液相转化率达95%时的空速。

【参考答案】

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问答题 试计算液体转化率为95%时过程各步阻力占总阻力的百分率,设内扩散阻力可以忽略。

问答题 今有含SO2的空气需要净化处理,采用以活性碳为催化剂,以水为液体介质 的滴流床反应器在0.101Mpa,25℃下将SO2氧化为SO3,溶于水而成稀硫酸从反应器底部流出,反应的控制步骤是氧在催化剂表面的吸附,反应速率可用下式表示:  式中rA为以O2表示的反应速率,CA0为催化剂表面处的O2浓度,单位为mol/cm3;已知:内扩散有效因子η=0.6,堆密度ρb=1.0g/cm3,一级反应速率常数k=0.06cm3/g﹒s,床层孔隙率ε=0.3,kLaas=0.3s-1,kLaL=0.03s-1,气体的流量=100cm3/s,O2在水中溶解度的享利常数H=5.0;反应器直径10cm,塔顶入口处气体组成SO22%,O219%,N279%,试求SO2的转化率为80%时滴流床反应器的床层高度。

问答题 在活塞流反应器中等温等压(5.065×104Pa)下进行气相反应: 式中PA为A的分压Pa,原料气含量A10%(mol),其余为惰性气体。若原料气处理量为1800标准m3/h,要求A的转化率达到90%,计算所需的反应体积及反应产物Q的收率。

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