天津大學(xué)反應(yīng)工程復(fù)試資料最全-資料下載頁
2025-06-29 12:30本頁面
【正文】 二硫化碳。—液反應(yīng)的宏觀過程：A（g） + bB（l）→ 產(chǎn)物（l）？ 答：1）反應(yīng)物氣相組分從氣相主體傳遞到氣液相界面，在界面上假定達(dá)到氣液相平衡； 2）反應(yīng)物氣相組分A從氣液相界面擴(kuò)散入液相，并在液相內(nèi)反應(yīng)； 3）液相內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物向濃度下降方向擴(kuò)散，氣相產(chǎn)物則向界面擴(kuò)散； 4）氣相產(chǎn)物向氣相主體擴(kuò)散。？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。1） 催化劑在床層內(nèi)不易磨損； 2） 床層內(nèi)流體的流動接近于平推流，與返混式反應(yīng)器相比，用較少的催化劑和較小的反應(yīng)器容積來獲得較大的生產(chǎn)能力； 3） 固定床中的傳熱較差； 4） 催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行。？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。擬均相模型忽略了床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別。？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。非均相模型考慮了粒子與流體間溫度與濃度的差別。？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置都稱作固定床反應(yīng)器。擬均相一維模型是忽略床層中粒子與流體的溫度與濃度差別，考慮在流體流動的方向（軸向）上有溫度和濃度的變化，而在與流向垂直的截面上（徑向）則是等溫和等濃度的?！滔啻呋磻?yīng)固定床反應(yīng)器擬均相二維模型的特點？ 答：凡是流體通過不動的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應(yīng)的裝置為固定床反應(yīng)器，擬均相二維模型是忽略床層中粒子與流體間溫度與濃度的差別（，同時考慮流體在軸向和徑向上的溫度梯度和濃度梯度。？ 答：固定床中粒徑的表示方法常用的有三種。顆粒的體積相當(dāng)直徑定義為具有相同體積的球粒子直徑，表達(dá)式=；顆粒的面積相當(dāng)直徑是以外表面相同的球形粒子的直徑，表達(dá)式=；顆粒的比表面相當(dāng)直徑是以相同的比表面的球形粒子直徑來表示，表達(dá)式=。？ 答：對于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器的粗顆粒系統(tǒng)，氣速超過起始流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，氣速愈高，氣泡的聚并及造成的擾動亦愈劇烈，使床層波動頻繁，這種流化床稱為聚式流化床。？ 答：對于氣—固系統(tǒng)的流化床反應(yīng)器，只有細(xì)顆粒床，才有明顯的膨脹，待氣速達(dá)到起始鼓泡速度后才出現(xiàn)氣泡；而對粗顆粒系統(tǒng)，則一旦氣速超過起始流化速度后，就出現(xiàn)氣泡，這些通稱為鼓泡床。？ 答：特征流速為起始流化速度和帶出速度。1）當(dāng)流速達(dá)到某一限值，床層剛剛能被托動時，床內(nèi)粒子就開始流化起來了，這時的流體空線速稱為起始流化速度。2）當(dāng)氣速增大到某一定值時，流體對粒子的曳力與粒子的重力相等，則粒子會被氣流帶出，這一速度稱為帶出速度或終端速度。？ 答：對于氣—固系統(tǒng)，床徑很小，而床高與床徑比較大時，氣泡在上升過程中可能聚并增大甚至達(dá)到占據(jù)整個床層截面的地步，將固體粒子一節(jié)節(jié)的往上柱塞式的推動，直到某一位置而崩落為止，這種情況為節(jié)涌，此時的流化床為節(jié)涌床。？ 答：1）傳熱效能高，而且床內(nèi)溫度易維持均勻； 2） 大量固體粒子可方便的往來輸送，對于催化劑迅速失活而需隨時再生的過程來說，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)。3） 由于粒子細(xì)，可以消除內(nèi)擴(kuò)散阻力，能充分發(fā)揮催化劑的效能。？ 答：1）氣流狀況不均，不少氣體以氣泡狀態(tài)經(jīng)過床層，氣—固兩相接觸不夠有效； 2）粒子運動基本上是全混式，因此停留時間不一。在以粒子為加工對象時，影響產(chǎn)品質(zhì)量的均一性，）且粒子的全混造成了氣體的部分返混，影響反應(yīng)速率和造成副反應(yīng)的增加； 3）粒子的磨損和帶出造成催化劑的損失，并要設(shè)置旋風(fēng)分離器等粒子回收系統(tǒng)。？ 答：實用的操作氣速U0是根據(jù)具體情況選取的。一般之值（稱作流化數(shù)）～10范圍的，另外也有按左右來選取。～，對于熱效應(yīng)不大，反應(yīng)速度慢，催化劑粒度細(xì)，篩分寬，床內(nèi)無內(nèi)部構(gòu)件和要求催化劑的帶出量少的情況，宜選用較低氣速，反之，則用較高氣速。？ 答；氣泡的頂是呈球形的，尾部略為內(nèi)凹，在尾部區(qū)域，由于壓力比近傍稍低，顆粒被卷了進(jìn)來，形成局部渦流，這一區(qū)域稱為尾渦。在氣泡的上升的途中，不斷有一部分顆粒離開這一區(qū)域，另一部分顆粒補(bǔ)充進(jìn)來，這樣就把床層下部的顆粒夾帶上去而促進(jìn)了全床顆粒的循環(huán)與混合。部分氣體可穿過氣泡進(jìn)行物質(zhì)交換，在泡外形成一環(huán)流，稱為氣泡云。尾渦與氣泡云隨氣泡上升，其中所含粒子濃度與乳相中幾乎相同，二者渾然一體，形成氣泡暈。？ 答：主要是通過以下三個方面來考慮：1）催化劑的性能。催化劑必須具有良好的活性、選擇性和穩(wěn)定性；催化劑的粒度和粒度分布能維持良好的流化質(zhì)量。 2）操作條件要注意放大效應(yīng)的影響； 3）床層結(jié)構(gòu)上通過分布板和內(nèi)部構(gòu)件兩方面來考慮，增加氣液的接觸面積和有效的傳熱，維持一定的壓降。？ 答：該模型設(shè)想在氣—液兩相流的相界面處存在著呈滯流狀態(tài)的氣膜和液膜，而把氣液兩相阻力集中在這兩個流體膜內(nèi)，而假定氣相主體和液相主體內(nèi)組成均一，不存在傳質(zhì)阻力。組分是通過在氣膜和液膜內(nèi)的穩(wěn)定的分子擴(kuò)散過程來進(jìn)行傳質(zhì)的，通過氣膜傳遞到相界面的溶質(zhì)組分瞬間的溶于液體且達(dá)到平衡。因此，把復(fù)雜的相間傳質(zhì)過程模擬成串聯(lián)的穩(wěn)定的雙膜分子擴(kuò)散過程的疊加，相間傳質(zhì)總阻力等于傳質(zhì)阻力的加和?！合喾磻?yīng)器的設(shè)計所包含的內(nèi)容？ 答：首先是根據(jù)氣—液反應(yīng)系統(tǒng)的動力學(xué)特征來選擇正確的反應(yīng)器型式，然后結(jié)合反應(yīng)器特性來確定能滿足給定生產(chǎn)任務(wù)的反應(yīng)器幾何尺寸?！合喾磻?yīng)器型式的選擇應(yīng)考慮的因素？ 答： 1）氣、液的接觸方式，即氣體和液體在器內(nèi)的流動模式； 2）相間傳質(zhì)系數(shù)； 3）氣、液流動速率； 4）氣—液反應(yīng)控制區(qū)的考慮。—液—固反應(yīng)的過程？ 答：1）氣相中的反應(yīng)組分（如氫氣）通過氣膜向氣液界面的擴(kuò)散傳質(zhì)； 2）氫在氣液界面上溶解，假定達(dá)到平衡，然后通過液膜向液相主體內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散； 3）氫在液相主體內(nèi)具有均一的濃度，它將進(jìn)一步通過固體表面上的液膜從液相主體向固體粒子表面擴(kuò)散； 4）氣相反應(yīng)組分和液相反應(yīng)組分在固體表面上發(fā)生反應(yīng)； 5）整個反應(yīng)過程就是按上述步驟依次的進(jìn)行。 33 / 3
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