清华大学2006年环境工程原理期末试卷(反应工程原理部分)VIP免费

环境工程原理期末考试试题（反应工程原理部分） 2006 年1 月12 日 一、简答题（每题6 分，共 24 分） 1.简要阐述环境净化与污染控制技术原理体系以及在实际工程中实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 2.对于不可逆液相反应，利用间歇反应器和理想平推流反应器进行反应操作时的基本方程有何异同？简要分析其理由。 3.简述影响球形催化剂有效系数的主要因素及其产生的影响。 4.分析气－液相快速反应的特点。根据气－液相拟一级快速反应的宏观速率方程，简述提高反应速率的措施。 二、对于二级不可逆液相反应αAA+αBB→P,试分别给出利用间歇反应器、半间歇反应器（B一次性加入， A 连续加入）和连续反应器进行反应操作情况下，A 和 B 的转化率的定义式。 (10 分) 三、某研究单位拟利用以粒状活性炭为载体的二氧化钛催化剂进行水中低浓度有机污染物 A的分解研究。已知 A 的分解反应为不可逆反应，现需要确定该反应的本征速率方程（－rA=kcAn）。请你为该研究单位设计一个系统的、可操作性强的实验方案（利用间歇反应器）。（20 分） 四、对于一级不可逆液相反应A → P，利用有效体积为 1m3 的完全混合流连续反应器进行动力学实验。将 A 的浓度为 60mmol/m3 的液体以 0.1m3/h 速度流入反应器，在 20oC 条件下，A 的转化率达为 80％，试回答以下问题。（共 25 分） （1）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用 2 个有效体积为 0.5m3 的完全混合流连续反应器进行串联操作，试计算 A 的转化率？ （2）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用 5 个有效体积为 0.2m3 的完全混合流连续反应器进行串联操作，试计算 A 的转化率？ （3）在同样的反应物料流量和温度条件下，利用有效体积为 1m3 的理想平推流反应器进行反应操作，试计算 A 的转化率？ （4）在同样的温度条件下，利用间歇反应器进行反应操作，要使 A 的去除率达到 80％，反应时间应为多少？ （5）根据以上计算结果，讨论反应器操作方式对转化率的影响并简要解释其原因。 五、利用如图所示的细胞循环反应器进行某细菌的培养，进料速率 qv0=1 m 3/h, S 0=2 g/m 3, X0=0, V=1m3。已知该细菌的比生长速率 μ 与基质浓度 S 之间的关系符合 Monod 方程，已知 μmax，A=2 h －1, K s = 0.5 g/ m 3，每消耗 2g 基质生成 1g 细胞。试回答以下问题。（21分） qvS, XS0, X0=0S、V、XSe , XeqV...