化学反应工程模拟题一及答案

一、在体积为2.5m3 的理想BR 反应器中进行液相等温一级基元反应AP， k＝2.78 ×10-3 s-1，进口摩尔流率FA0＝11.4 mol/s，反应物A 初始浓度04/ACmol L，求： （1）当反应器中A 的转化率为80％，求所需的时间？（6 分） （2）若将反应移到CSTR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6 分） （3）若将反应移到PFR 中进行，其它条件不变，求所需反应器体积？（6 分） 二、在一个等温活塞流反应器中进行气相反应：CBA 2，该反应对A 和B均是一级。反应器的入口体积流率为2.5L/min，进料为等摩尔的组分A 和B。入口温度和压力分别是727℃和10atm。在此温度下的反应速率常数k＝4L/mol·min。求： （1）反应器入口处（即 XA=0 时）A 的浓度？ （4 分） （2）反应器入口处（即 XA=0 时）的反应速率？（4 分） （3）当A 的转化率为40%时的浓度？（4 分） （4）当A 的转化率为40%时的反应速率？（6 分） 三、有如下平行反应： 其动力学方程分别为：3.01BAPCCkr ，8.15.02BASCCkr ，其中121 kk， （1）当A 和B 的初始浓度为LmolCCBA/2000，A 和B 均从反应器入口加入，计算 A 的转化率为0.9 时的瞬时选择性。（6 分） （2）对该平行反应，采用怎样的操作方式可以提高反应过程的选择性？（8 分） 四、在非等温反应器操作过程中，可能出现多态现象，请问什么是多态现象？请判断下图所示中，哪些点是稳定操作点，哪些点是不稳定操作点，并分析其原因？（12 分） BA )(P 主反应)(S 副反应R(T),G(T) 五 、 在 实 验 室 中 用 全 混 反 应 器 等 温 下 进 行 一 级 液 相 反 应A→ P， 当 空 时 为25min时 ， A 的 转 化 率 达62％ 。 将 反 应 器 放 大 进 行 中 试 ， 反 应 器 型 式 为 管 式 ， 其 停 留时 间 分 布 的 实 测 结 果 如 表 所 示 ， 反 应 器 的 平 均 停 留 时 间 为43 min， 方 差 为233min2。 t,min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 E(t) 0 0 0.00693 0.03 0.0283 0.0182 0.0102 0.00497 0.00241 0.00105 0 求 （ 1） 停 留 时 间 小 于 40 min 的 物 料 所 占 的 分 率 约 为 多 少 ？ （ 6 分 ） （ 2） 在 与 小 试 相 同 的 温 度 及 空 时 下 操 作 ， 分 别 采 用 ...