反应工程课后习题

反应工程课后习题答案

第二章

1．在一管式反应器中等温下进行甲烷化反应：

催化剂体积为10ml,原料气中CO含量为3％，其余为N2、H2,气体，改变进口原料气 流量Q0 进行实验，测得出口CO 的转化率为：

83.3 67.6 50.0 38.5 29.4 22.2

X/% 20 30 40 50 60 70

试求当进口原料气体流量为50ml/min 时的转化速率。 解：是一个流动反应器，由（2.7）式可知其反应速率为 rA=－dFA/dVr

FA= FA,0(1－XA)=Q0CA0(1－XA) dFA=－Q0CA0dXA 故反应速率可表示为：

rA= Q0CA0dXA/dVr=CA0dXA/d（Vr/ Q0）

用XA－Vr/ Q0作图，过Vr/ Q0=0.20min的点作切线，即得该条件下的dXA/d（Vr/ Q0）值a

rA=－dCA/dt=－d{CA0（1－xa）/ dt= CA0 dXA/ dt 代入速率方程式

CA0 dXA/ dt=0.8 C2A0(1－XA)2 化简整理得

dXA/(1－XA)2=0.8CA0dt 积分得

0.8 CA0t= XA/(1－XA)=9.6 解得XA=90.59%

2．在进行一氧化碳变换反应动力学研究中，采用B106催化剂进行试验，测得正反应活化能为9.629×104J/mol，如果不考虑逆反应，在反应物料组成相同的情况下，试问反应温度为550℃时的速率比反应温度为400℃时的反应速率大多少倍？

解：从题中可知，反应条件除了温度不同外，其他条件都相同，而温度的影响表现在反应速率常数k上，故可用反应速率常数之比来描述反应速率之比。

r550/r400=k550/k400=Aexp(－E/RT550)/ Aexp(－E/RT400) =eE/R(1/T400－1/T550)=23(倍)

3．在一恒容反应器中进行下列液相反应

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式中中A的浓度为2

分别表示产物R及D的生成速率。反应用的原料为A与B的混合物，其

，试计算A的转化率达到95％时所需的反应时间。

解：反应物A的消耗速率为两反应速率之和，即

RA=rR+2rD=1.6CA+16.4C2A=1.6CA（1+10.25CA） 利用（2.6）式

－dCA/dt=1.6CA（1+10.25CA） 积分得 1.6t=

+Ln{[(1－XA)+1/10.25CA0]/(1+1/10.25CA0)} = －Ln（1－XA） 解之得t=0.6332/1.6=0.3958h

4．甲烷与水蒸气在镍催化剂及750℃等温下的转化反应为：

原料气中甲烷与水蒸气的摩尔比为1:4，若是这个反应对各反应物均为1

级。已知

。

试求：

（1）反应在恒容下进行，系统的初始总压为0.1013MPa，当反应器出口的CH4转化率为80％时，CO2,H2 的生成速率是多少？ （2）反应在恒压下进行，其他条件如（1），

的生成速率又是多少？

解：（1）由题意可将反应速率表示为 A+2B→B +4D???? rC=kCACB 对于恒容过程，则有 CA=CA0(1－XA) CB-=CB0－2CA0XA CA0=PA0/RT=2.382×10-3mol/l CB0=4CA0=9.528×10-3 mol/l 当XA=0.8时

CA= CA0(1－XA)=4.764×10-4 mol/l

CB-=CB0－2CA0XA=5.717×10-3 mol/l RC=rC=kCACB=5.447×10-6mol/（l?S） RD=4rC=2.179×10-5 mol/（l?S）

（2）对于恒压过程，是个变容反应过程，由（2.49）式可求出总摩尔的变化数 δA=∑t/A=（1+4－1－2）/1=2 反应物A的原始分率： yA0=1/(1+4)=0.2

由（2.52）式可得转化率为80%时的浓度： CA=CA0(1－XA)/(1+δA yA0 XA)=3.609×10-4mol/l

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CB-=（CB0－2CA0XA）/(1+δA yA0 XA)=4.331×10-3 mol/l rC= kCACB=3.126×10-6mol/(l?s) RC=rC=3.126×10-6mol/(l?s)

5．在Pt催化剂上进行异丙苯分解反应：

以A、B及R分别代表异丙苯，苯及丙烯，反应步骤如下：

若表面反应为速率控制步骤，试推导异丙苯分解的速率方程。

解：根据速率控制步骤及定态近似原理，除表面反应外，其他两步过到平衡，描述如下： A+σAσ KA=PAθν/θA θA= KA PAθν

Aσ Bσ+R rA=K1θA－K2PRθB

BσB+σ KB= PBθν/θB θB= KB PBθν 以表面反应速率方程来表示整个反应的速率方程： rA= K1θA－K2PRθB

由于θA+θB+θν=1

将θA，θB代人上式得

KA PAθν+ KB PBθν+θν=1 整理得：

θν=1/（1+KA PA+KB PB） 将θA，θB，θν代人速率方程中

rA=[k（PA－PBPR）/KP]/ （1+KA PA+KB PB） 其中k= K1 KA，KP= K1 KA/ K2 KB

6．设有反应A → B ＋ D，其反应步骤表示如下：

若（1）是速率控制步骤，试推导其动力学方程。 解：先写出各步的速率式： （1）r1=KaA PAθν－KdAθA （2）r2=KsθA

（3）r3=KdBθB－KaB PBθν

由于（1）是速率控制步骤，第（2）是不可逆反应，其反应速率应等于（1）的吸附速率， 故有；

KaA PAθν－KdAθA= KsθA 整理得：

θA= KaA PAθν/（Ks+KdA） 步骤（3）可按平衡处理： θB= KB PBθν

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因为θA+θB+θν=1，将θA，θB代人上式，得： θν=1/[1+KaA PA/ （Ks+KdA）+KB PB]

最后将θA，θν代人，即得该反应的动力学方程式

r1= Ks KaA PA/[ Ks+ KdA+ KaA PA+（Ks+ KdA）KB PB]

第三章

3.1 拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：

以生产乙二醇，产量为20

，使用15％（质量分率）的

水溶液及30％

（质量分率）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇与碳酸氢钠的摩尔比为1:1，混合液的密度为1.02常数等于5.2

。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为1级，在反应温度下反应速率，要求转化率达到95％。

（1）若辅助时间为0.5h，试计算反应器的有效体积； （2）若装填系数取0.75，试计算反应器的实际体积。 解：（1）氯乙醇，碳酸氢钠和乙二醇的分子量分别为80.5，84，62 每小时产乙二醇：20/62=0.3226kmol/h 每小时需氯乙醇：0.3226×80.5/0.95×30%=91.11 kg/h 每小时需碳酸氢钠：0.3226×84/0.95×15%=190.2kg/h 原料体积流量：Q0=（91.11+190.2）/1.02=275.8l/h 氯乙醇初始浓度：CA0=0.3226×1000/0.95×275.8=1.231mol/l 反应时间：

t= CA0=2.968h 反应体积：

Vt= Q0（t+t'）=956.5 L （2）反应器的实际体积：

V= Vt/j=1275 L

3.2 在间歇反应器中，在绝热条件下进行液相反应：

其反应速率方程为： 式中组分A及B的于－4000

为单位，温度的单位为K，该反应的热效应等

，反应

。反应开始时溶液中不含R，组分A和B的浓度均等于0.04

混合物的平均热容可按4.102 计算。反应开始时反应混合物的温度为50℃。

（1）试计算A的转化率达85％时所需的反应时间及此时的反应温度；

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（2）如果要求全部反应物都转变为产物R，是否可能？为什么？ 解：（1）T=T0+ CA0(－ΔHr)（XA－XA0）/

=323+0.04×[－(－4000)] XA=323+39.01 XA

t = CA0= CA0=91.32h （由数值积分得出）

T=323+39.01×0.85=356.2 k

（2）若A全部转化为R，即XA=1.0，则由上面的积分式知,t→∞, 这显然是不可能的。

3.3 在一个体积为300 L的反应器中，86℃等温下将浓度为3.2 的过氧化氢异丙苯溶液分解：

生产苯酚和丙酮。该反应为1级反应，反应温度下反应速率常数等于0.08 s-1，最终转化率达98.9％，试计算苯酚的产量。

（1）如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为15 min； （2）如果是全混反应器；

（3）试比较上述两问的计算结果；

（4）若过氧化氢异丙苯浓度增加一倍，其他条件不变，结果怎样？

解：(1) t= CA0= CA0 =[Ln 1/（1－XA）]/k=56.37s=0.94min Vr=Q0(t+t0)=300 L

Q0=300/15.94=18.82 l/min 苯酚浓度C苯酚=CA0XA=3.2×0.989=3.165 mol/l 苯酚产量Q0C苯酚=18.82×3.165=59.56mol/min=335.9kg/h （2）全混流反应器

Vr= Q0 CA0XAj/k CA0（1－XAj）= Q0 XAj/k（1－XAj） Q0= Vrk（1－XAj）/ XAj=0.2669 l/s=16.02 l/min 苯酚产量Q0C苯酚=16.02×3.1648=50.69mol/min=285.9kg/h

（3）说明全混斧的产量小于间歇斧的产量，这是由于全混斧中反应物浓度低，反应速率慢的原因。

（4）由于该反应为一级反应，由上计算可知，无论式间歇斧或全混流反应器，其原料处理量不变，但由于CA0浓度增加一 倍，故C苯酚也增加一倍，故上述两个反应器中苯酚的产量均增加一倍。

3.4 在反应体积为490 cm3的CSTR中进行氨与甲醛生成乌洛托品的反应：

以A代表NH3,B代表HCHO ，其反应速率方程为：

式中

。氨水和甲醛水溶液的浓度分别为4.06mol/L 和

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6.32 mol/L ，各自以1.50 的流量进入反应器，反应温度可取36℃，假设该系统密

度恒定，试求氨的转化率XA 及反应器出口物料中氨和甲醇的浓度CA,CB。 解：CA0=4.06/2=2.03mol/l； CB0=6.32/2=3.16 mol/l; Q0=2×1.5=3.0cm3/s CA= CA0（1－XA）; CB= CB0－6CA0 XA/4=3.16－1.5×2.03 XA k=1.42×103exp(－3090/309)=0.06447

Vr= Q0 CA0xAf/k CA CB2= Q0 CA0xAf/[k CA0（1－XA）（CB0－6CA0 XA/4）2] 得

490=3xAf/[0.06447（1－XAf）（3.16－1.5×2.03xAf）2]

整理得：

xAf3－3.075xAf2+3.162xAf－1.077=0 得： xAf=0.821

反应器出口A,B的浓度为：

CA= CA0（1－XAf）=0.3634 mol/l CB= CB0－6CA0 XAf/4=0.6601 mol/l

3.5 等温下进行1.5级液相不可逆反应： A→B+C，反应速率常数等于

，

A的浓度为2 kmol/m3 的溶液进入反应装置的流量为1.5 m3/h 。试分别计算下列情况下A的转化率达95％时所需的反应体积： （1）一个连续釜式反应器；

（2）两个等体积的连续釜串连釜式反应器；

（3）保证总反应体积最小的前提下，两个连续釜式反应器并联。 解：（1）全混流反应器

（2）两个等体积全混反应器串联

于

所以由上二式得：

代入上式，化简后得到

，所以：

串联系统总体积为

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（3）此时的情况同（1），即

3.6 在CSTR中于55℃等温下进行下述反应：

这三个反应对各自的反应物均为1级，55℃时如果

, 。进入反应器中的液体料中苯的浓度为

，反应过程中液相内氯与苯的浓度比＝1.4

。保持

,试计算反应器出口的液相中B,M,D,T和C的浓度。 解：

分别列出组分B，M，D，T，C的物料衡算式：

（5）式：

联立（1）（2）（3）（4）（6）式（5个方程，5个未知数）： 由（2）式得：

?（6）

由（3）式得：

? （7）

?（8）

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将（1），（7），（8）式代入（6）式得：

整理得:

解得：

代入（1）得：

代入（7）得：

代入（8）得：

代入（4）得：

3.7根据习题3.3所规定的反应及给定的数据，现拟把间歇操作改为连续操作。试问： （1）在操作条件均不变时，丙酸的产量是增加还是减少？为什么？

（2）若丙酸钠的转化率及丙酸产量不变，所需空时为多少？能否直接应用习题3.3中

的动力学数据估算所需空时？

（3）若把单釜操作改变三釜串连，每釜平均停留时间为（2）中单釜操作时平均停留时间的三分之一，试预测所能达到的转化率。 解：（1）在操作条件都不变时，用习题3.3中已算出的

可求出空时为

，此即间歇操作时的（t=t0）。当改为连续操

作时，转化率下降了。所以反应器出口丙酸的浓度也低于间歇反应器的结果。因Q0维持不变。，最后必然导致丙酸的产量下降了。这是由于在连续釜中反应速率变低的缘故。

（2）若维持出这时对应的空时体积增大至14240L才行。 （3）这时

。利用3.3题中的数据，可求出RA~XA的关系，列表如下:

,则可由3.3题中的数据求得

时所对应的反应速率，进而得

。因提议要求丙酸产量不变，故Q0不能变，必须将反应

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即可用作图法求此串联三釜最终转化率。第三釜出口丙酸钠的转化率为：

3.8 在反应体积为1m3 的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成1,2－丙二醇：

该反应对环氧丙烷为1级，反应温度下反

应速率常数等于0.98 h-1，原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m3 ，环氧丙烷的最终转化率

为90％。

（1）若采用间歇操作，辅助时间为0.65 h，则1,2－丙二醇的日产量是多少？

（2）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则1,2－丙二醇的日产是多少？ （3）为什么这两种操作方式的产量不同？ 解：

=1 m3，rA=KCA，k=0.98h-1,CA0=2.1kmol/L，XA=0.9

（1）不可逆反应：

以

丙二醇的浓度= 丙二醇的的产量

（2）采用定态下连续操作，

以

=4.939

丙二醇产量=0.109×1.89=0.2058 第四章

因连续釜在低的反应物浓度下操作，反应速率慢，故产量低。

4.1 根据习题3.2所规定的条件和给定数据，改用活塞流管式反应器生产乙二醇。试计算所需的反应体积。并与间歇釜式反应器进行比较。

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解：题给条件说明该反应为液相反应，可视为恒容过程。在习题3.2中已算出：

所以，所需反应体积：

由计算结果可知，活塞流反应器的反应体积小于间歇釜式反应的反应体积，这是由于间歇式反应器有辅助时间造成的，如不计辅助时间，对于恒容过程所需反应体积是相同的。

4.2 在内径为76.2 的活塞流反应器中将乙烷热裂解以生产乙烯：

）C2H6 ，

反应压力及温度分别为2.026×105 Pa及815℃。进料含50％

（其余为水蒸气。进气量等于0.178kg/s ，反应速率方程如下：

式中pA为乙烷分压。在815℃时，速率常数K=1.0s-1，平衡常数

Kp=7.49×104pa ，假定其他副反应可忽去，试求： （1）此条件下的平衡转化率；

（2）乙烷的转化率为平衡转化率的50％时，所需的反应管长。

解： （1）设下标A—乙烷，B—乙烯，H—氢。此条件下的平衡转化率可按平衡式求取：

若以1摩尔C2H6为基准，反应前后各组分的睦如下： C2H6C2H4? +? H2,H2O, 反应前10 0? 1? 2

平衡时1-x0x0x0 1 2+ x0 因此，平衡时扣组分分压为：

将其代入一元二次方程得：

(2)求所需的反应管长：首先把反应速率方程变为

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以保证速率方程的单位与物料衡算式相一致，已知：

代入物料衡算式有：

该反应管长：

4.3 在管式反应器中400℃等温下进行气相均相不可逆吸热反应，该反应的活化能等于39.77

。现拟在反应器大小，原料组成和出口转化率均保持不变

的前提下（采用等温操作），增产35％，请你拟定一具体措施（定量说明）。设气体在反应器内呈活塞流。

解：题意要求在反应器大小，原料组成和出口转化率均保持不变，由下式：

可知，Q0与反应速率常数成正比，而改变反应温度又只与k有关，所以，提高反应温度可使其增产，具体值为：

解此式可得：T2=702.7 K，即把反应温度提高到702.7 K下操作，可增产35%

4.4 在管式反应器中进行气相基元反应，

，加入物料A为气相，

B为液体，产物C为气体。B在管下部，且忽略B所占的体积（如图所示），B气化至气相，气相为B饱和，反应在气相中进行。

已知操作压力为1.013×105 Pa，B的饱和蒸气压为2.532×104 Pa，反应温度340℃，反应速率常数为102

，计算A的转化率达50％时，A的

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转化速率。如A的流量为0.1 ，反应体积是多少？

解： 此反应为气相反应，从化学计量方程来看，是变容反应过程，但气相中PB为常数，故可看成恒容过程。假定为理想气体，其中：

当

=50%时，A的转化速率为：

当

所以

此时所需反应体积为：

4.5 液相平行反应：

式中a为化学计量系数，目的主物为P。 1. 写出瞬时选择性计算式。

2. 若a=1，试求下列情况下的总选择性： 3. 活塞流反应器，

4. 连续釜式反应器，浓度条件同（a）

5. 活塞流反应器，反应物A和B的加入方式如下图所示。反应物A从反应器的一端连续地加入，而B则从不同的位置处分别连续加入，使得器内处处B

的浓度均等于

。

，反应器进出口处A的浓度分别为19

和

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解：（1）设A为关键组分，目的产物P的瞬时选择性为：

（１）若a=1，求下列情况下的总选择性： （a

）活塞流反应器：因为

有

（b）连续釜式反应器

，因此，

，则

，且化学计量系数相同，所以

(c)PFR,且B侧线分段进料，器内B的浓度等于1kmol/m3。则

，

4.6 （1）写出绝热管式反应器反应物料温度与转化率的微分方程；

（2）在什么情况下该方程可化为线性代数方程，并写出方程。回答问题（1），（2）时必须说明所用的符号意义； （3

）计算甲苯氢解反应873K，氢与甲苯的摩尔比为5，反应热

的绝热温升。原料气温度。比热容数据如下：

在（3）的条件下，如甲苯最终转化率达到70％，试计算绝热反应器的出口温度。 解：（1）绝热管式反应器反应物料温度T与转化率XA的微分方程：

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式中

（A）

为反应物料在基准温度下与反应

为基准温度下的热效应；

温度T之间的热容；为组分A的出示质量分率；MA为组分A的分子量。

随物料组成及温度的变化，即用平均温度及平均

（2

）如果不考虑热容组成下的热容

代替，则积分（A）式得

（B）

为初始转化率；

式中：T0为反应入口；

当

，

为

组成

下平均值，

，则

常数

（3）求绝热温升。已知始摩尔分率

，A表示关键组分甲苯，其初

=1/6，为计算方便将（B）式改写成：

此时，

（C）

是以摩尔数为基准的，选入口T0

为基准温度，须求出反应热

，以转化1mol甲苯为计算基准，则有：

基准温度T0到出口温度反应物料的平均热容为：

（D）

式中各组分热容为各组分从基准温度至出口温度的平均热容。其绝热温升：

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（E）

55.65K?

因为反应出口未知，所以需将(C),(D)及(E)式联立试差求解得：(当

时)

时，绝热反应器的出口温度：

在（3）的条件下，当

4.7 现有反应体积为1m3的活塞流反应器两个，拟用来分解浓度为3.2kmol/m3的过氧化氢异丙苯溶液以生产苯酚和丙酮。该反应为1级不可逆反应，并在86℃等温下进行。此时反应速率常数等于0.08s-1。过氧化氢异丙苯溶液处理量为2.4m3/min，试计算下列各种情况下过氧化氢异丙苯的转化率。 （1）两个反应器串联操作；

（2）两个反应器并联操作，且保持两个反应器的原料处理量相同，即均等 于1.2m3/min；

（3）两个反应器并联操作，但两者原料处理量之比为1:2，即一个为0.8m3/min个为1.6m3/min

（4）用一个反应体积为2 m3的活塞流反应器代替；

（5）若将过氧化氢异丙苯的浓度提高到4 kmol/m3保持不变，那么，上列各种情况的计算结果是否改变？相应的苯酚产量是否改变？

（6）比较上列各项的计算结果并讨论之，从中你得到那些结论？ 解：（1）两个反应器串联操作如图示：

总反应体积为：

将有关数据代入即得

(2)结果同（1）。 (3)

第一个反应器，

反应工程课后习题答案

第二个反应器，

两个反应器出口混合后：

，

(4)用一个反应体积为2m3 代替时，其结果同（1）。 (5)

当

提高到

4

时，由

可知，转化率与

无关，所以，

上列各种情况计算结果不变。而对苯酚产量：（以摩尔流量表示）

说明苯酚产量与

成正比，即产量增加。

（6）上列各种情况计算结果比较看出：（a）几个PFR串联与用一个大的PFR，只要保持二者的总体积相同，其效果是一样的。（b

）在并联时，只要保持

，其结果也是相同的。但

下降的。（c

）对一级反应最终转化率与

正比关系

4.8 在常压和高温下在管式反应器中进行纯度为90％的甲烷高温热裂解反应：

（A） （B） （D） 其速率方程为：

时，其总转化率是

无关，但目的产物的参量与

成

其速率常数为：

试问： （1）若以C2H4 为目的产物，忽略第三步反应，C2H4 的最大收率为多少？ （2）若考虑第三步反应，C2H4 的最大收率是否改变？ （3）用图表示各组分浓度随空时的变化关系；

反应工程课后习题答案

（4）若改用甲烷的进料浓度，产物分布曲线是否改变？

（5）若改变反应温度，产物分布曲线是否改变？若提高反应温度，C2H4 的收率是增加还是减少？乙炔的收率是增加还是减少？

解：由化学反应计量关系式可知，本反应是一个复杂的变容过程，计算是比较

复杂的。但是，实际上该高温裂解反应，为得到中间目的产物，通常分之几，所以，为方便计算及讨论，本题可以近似看成恒容过程0。 (1)若忽略第三步，C2H4的最大收率：

只有百

(2)若考虑第三步反应，C2H4的最大收率不变，与（1）相同 (3)用图表示各组分随空时的变化关系，由动力学数据可导出：

因题中未给出原料的其他组分，现假定原料中不含产物，则最终产物C或H2的浓度根据物料衡算式导出，如C（这里假定碳的拟浓度，用YC表示），

或：

因此，各组分

的关系可据上述式作出，其示意图如下(略)

（4）若改变甲烷的进料浓度，产物相对浓度分布曲线趋势不变，但产物浓度的绝对量式变的。

（5）若改变反应温度，产物分布曲线改变。若提高反应温度，有利于活化能大的反应，所以C2H4收率增加，而乙炔收率减少

第五章

5.1 用阶跃法测定某一闭式流动反应器的停留时间分布，得到离开反应器的

示踪物浓度与时间的关系如图5.D所示：

反应工程课后习题答案

试求：

（1）该反应器的停留时间分布函数 （2）数学期望

及方差

；

及分布密度

；

（3）若用多釜串联模型来模拟反应器，则模型参数是多少？ （4）若用轴向扩散模型来模拟该反应器，则模型参数是多少？ （5）若在此反应器内进行1级不可逆反应，反应速率常数无副反应，试求反应器出口转化率。 解：（1）由图可知

，所以

，且

如下图所示：

由（5.20）式可得平均停留时间：

为图中阴影面积，由（5.5）式得

所以

反应工程课后习题答案

如右图所示：

（2）由于是闭式系统，故由（5.23）式得方差：

（3）由（5.50）式得模型参数N为：

（４）由于反混很小，故可用

，所以：

，所以

（５）用多釜串联模型来模拟，前已求得N=75,应用（3.50）式即可计算转化率：

同理，亦可用扩散模型即（5.69

）式得合。

5.2 为了测定一闭式流动反应器的停留时间分布，采用脉冲示踪法，反应器出

（1）反应物料在该反应器中的平均停留时间 和方差

；

0.9146，两种方法计算结果相当吻

（2）停留时间时间小于4.0 min的物料所占的分率。

解：根据题给数据用（5.13）式即可求出E(t)，其中m可由（5.14）式求得，本题可用积分法（亦可用辛普森数值积分求得）。

反应工程课后习题答案

然后按照(5.10)和（5.11）式算出平均停留时间和方差。此处用差分法，即：

为了计算和 (A)

(B)

，将不同时间下的几个函数值列于下表中：

(2)以（t）~t作图（略），用图解积分法得：

所以，停留时间小于4.0min的物料占的分率为36.2%。

5.3 在具有如下停留时间分布的反应器中，等温进行1级不可逆反应a->p ，其反应速率常数为2 min-1。

反应工程课后习题答案

试分别用轴向扩散模型和离析流模型计算该反应器的出口转化率，并对计算结果进行比较。 解：（1）用轴向扩散模型，故线确定模型参数Pe。为此需确定该反应器的停留时间分布特征—与。

而

迭代解得：

所以有：

。代入（5.69）式中得：

反应器出口转化率为：

（２）用离析流模型，对于一级反应：

反应器出口转化率为：

由上述两种方法计算结果极为相似，这是由于在反应器中进行的是一级不可逆反应，混合态对其无影响。

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