化学反应过程与设备第四版

均相反应器的设计和优化

项目2 反应器设计和 优化

均相反应器的设计和优化

问题： 1 反应器设计的任务是什么？ 2 如何完成反应器的设计任务？ 3 什么是反应器的优化？ 4 如何进行反应器的优化？

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均相反应器的设计和优化

任务1 间歇操作釜式反应器设计

工作任务： 根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式 反应器的设计。

解决思路： 根据反应特性和工艺要求初步选定反应器类型后，然后计 算出反应器的有效体积，进而算出反应器体积，并根据国家 或行业化工设备标准进行选型。

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均相反应器的设计和优化

一、反应器中的流体流动模型

流动模型 是对反应器中流体流动与返混状态的描述。反应器中 流体的流动模型是针对连续过程而言的。 理想臵换流动模型 理想流动 模型 理想混合流动模型

特点：返混量为无穷大；反应釜内 物料的各种参数完全一致；存在停 留时间分布。 理想混合的适用条件？

特点：没有返 混，或者返混 量为零；垂直 于流动方向任 一横截面上物 料的所有参数 都相同；而沿 流动方向上连 续变化。 理想臵换的适 用条件？

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均相反应器的设计和优化

反应器内反应物的浓度变化： 理想混合流动 理想臵换流动

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均相反应器的设计和优化

返混不是一般意义上的混合，而是专指不同时刻进

课程名称《 化学反应工程 》

考核时间：120分钟 考核方式：闭卷 课程类型：考试 题号 题分 一 20 二 20 三 10 四 30 五 20 六 总分 100

一、选择题（总分20分，每题2分）

1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式

2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气

3. 反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

4. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_（ ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力

5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=（ ）。

?1nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0

nP?

课程名称《 化学反应工程 》

考核时间：120分钟 考核方式：闭卷 课程类型：考试 题号 题分 一 20 二 20 三 10 四 30 五 20 六 总分 100

一、选择题（总分20分，每题2分）

1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式

2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气

3. 反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

4. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_（ ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力

5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=（ ）。

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义天下山峰佒关多，唯有此处峰成林

鸡肉汤圆刷把头杠子面饵块粑三合汤八音坐唱峡谷瀑布漂流油菜花天下田园何其多，然而，所谓田园风光者，多半是有田无山或有山无田，山青田丌秀或田秀山丌青，山环水丌绕或水绕山丌环。在兴义，纳灰村的农田不万峰林的山峦，田不山如此无瑕地组合，河不村这般美妙的统一，仿佛置身亍巨大的山水盆景之中。

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共义点睛马岭河峡谷位亍共义城东北6公里，马岭河収源亍之蒙山系白果岭，上游叨清水河，中游因两岸有马别大寨和马岭寨而称马岭河。它癿地貌结极不一般峡谷丌同，实际上是一条地缝，有人说返是“地球上最美丽癿伡疤”。安龙招堤招堤位亍安龙县城东北，为贵州省十大风景区乊一。始建亍庩熙三十三年 (公元1694年),由总兲招国遴倡议修建，敀名招堤，用石筑，长300体米，高、宽约4米。像一条长虹横亘亍平展癿田坝上，南端抵山脚。万峰林万峰林是国家级风景名胜区马岭河峡谷癿重要组成部分，由共义市东南部成千万座奇峰组成，气势宏大壮阔，山峰密集奇特，整佑造型完美，被丌少与家和游人誉为“天下奇观”。 Judy

01 02 05 06 07 08 09 11 12

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完全版

概率论与数理统计习题答案 第四版 盛骤 (浙江大学)

浙大第四版（高等教育出版社） 第一章 概率论的基本概念

1.[一] 写出下列随机试验的样本空间

（1）记录一个小班一次数学考试的平均分数（充以百分制记分）（[一] 1）

o1n?100?S???,???，n表小班人数

n??nn（3）生产产品直到得到10件正品，记录生产产品的总件数。（[一] 2）

S={10，11，12，???，n，???}

（4）对某工厂出厂的产品进行检查，合格的盖上“正品”，不合格的盖上“次品”，如连续查出二个次品就停止检查，或检查4个产品就停止检查，记录检查的结果。

查出合格品记为“1”，查出次品记为“0”，连续出现两个“0”就停止检查，或查满4次才停止检查。 （[一] (3)）

S={00，100，0100，0101，1010，0110，1100，0111，1011，1101，1110，1111，} 2.[二] 设A，B，C为三事件，用A，B，C的运算关系表示下列事件。 （1）A发生，B与C不发生。 表示为：

ABC或A－ (AB+AC)或A－ (B∪C)

（2）A，B都发生，而C不发生。

表示为： ABC或AB－ABC或AB－C

表示为：A+B

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试 求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义

对于分压

1.11 室温下一高压釜内有常压的空

第一章 原子结构和原子周期系

1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：

（a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22） （e）Zn（Z=30） （f）As（Z=33） 答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p3

1-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。

（a）Be （b）N （c）F （d）Cl- （e）Ne+ （f）Fe3+ （g）As3+

1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？

1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳？Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+ 答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。

1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为： （a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1

试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。 答：（a）p区，ⅦA族，第三周期 （b）d区，Ⅷ族，第四

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试

求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。

（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？

（3）根据分体积的定义

对于分压

1.11

三、计算题

1. 在p?105Pa、t?30?C的环境下，SO2的体积浓度为C?0.5ppm，请问此环

境下SO2的质量浓度是多少？

2. 某厨房内产生的余热和余湿分别为Q?6kW、W?80g/s。现对房间进行全

面通风，以消除其余热和余湿。已知进气的温度和含湿量分别为t0?24?C、

d0?4g/kg干空气，排气的温度和含湿量分别不高于为tp?26?C、

dp?24g/kg干空气。如果空气的比热为c?1.01kJ/(kg??C)，请确定全面通风的通风量。

3. 某车间同时散发有害气体（CO和SO2）和热量，有害气体的发生量分别为：

XCO?120mg/s、XSO2?90mg/s，车间内余热量为Q?180kW。已知室外空气温度为tw?30?C，室内最高允许温度为tn?35?C。根据有关卫生标准知，车间内CO和SO2的最高允许浓度分别为yCO?30mg/m3和

ySO2?15mg/m3。如果设空气比热为c?1.01kJ/(kg??C)，空气密度为

??1.2kg/m3，安全系数K=6，请计算车间的全面通风量。

4. 某车间体积Vf =500m3，由于突然发生事故，一种有害物大量散入车间，散

发量为250mg/s，事故发生后5min被发现，立即开动事故风机，事故

Unit1

1．

欢迎希尔博士和夫人来访上海。 Welcome to Shanghai, Dr. and Mrs. Hill. 2．请允许我做自我介绍。

Please allow me to introduce myself. 3．我叫洪建信，是中美医药公司的副总经理。

My name is Jianxin Hong. I am deputy managing director of the Sino-American Pharmaceutical Co, Ltd.

4. 我们很荣幸能请到您，我也特别高兴能认识您。

It is a great honor to have you here with us .And I am so delighted to make your acquaintance . 5. 我们去取行李吧。

We wil go there and pick up the luggage .

4．久闻先生大名, 我在研究生学习时期所写的两篇论文曾参考了您的研究成果。 I have long heard of you,and as a matter of fact, I referred to your res