在150℃，用半徑100μm的鎳催化劑進行氣相苯加氫反應，由于原料中氫大量過剩，可將該反應按一級（對苯）反應處理，在內(nèi)，外擴散影響已消除的情況下，測得反應速率常數(shù)kp=5min^-1，苯在催化劑顆粒中有效擴散系數(shù)為0.2cm²/s，試問：
（1）在0.1Mpa下，要使η=0.8，催化劑顆粒的最大直徑是多少？
（2）改在2.02Mpa下操作，并假定苯的有效擴散系數(shù)與壓力成反比，重復上問的計算.
（3）改為液相苯加氫反應，液態(tài)苯在催化劑顆粒中的有效擴散系數(shù)10^-5cm²/s.而反應速率常數(shù)保持不變，要使η=0.8，求催化劑顆粒的最大直徑.

在球形催化劑上進行氣體A的分解反應,該反應為一級不可逆放熱反應.已知顆粒直徑為0.3cm,氣體在顆粒中有效擴散系數(shù)為4.5×10^-5m²/h,顆粒外表面氣膜傳熱系數(shù)為44.72w/m²﹒K,氣膜傳質(zhì)系數(shù)為310m/h,反應熱效應為-162kJ/mol,氣相主體A的濃度為0.20mol/l,實驗測得A的表觀反應速率為1.67mol/minl,試估算：
（1）外擴散阻力對反應速率的影響；
（2）內(nèi)擴散阻力對反應速率的影響；
（3）外表面與氣相主體間的溫度差．

實驗室管式反應器的內(nèi)徑2.1cm,長80cm,內(nèi)裝直徑6.35mm的銀催化劑進行乙烯氧化反應,原料氣為含乙烯2.25%(mol)的空氣,在反應器內(nèi)某處測得P=1.06×10⁵Pa,TG=470K,乙烯轉(zhuǎn)化率35.7%,環(huán)氧乙烷收率23.2%,已知

顆粒外表面對氣相主體的傳熱系數(shù)為58.3w/m²K,顆粒密度為1.89g/cm³.設(shè)乙烯氧化的反應速率為1.02×10^-2kmol/kg﹒h,試求該處催化劑外表面與氣流主體間的溫度差.

在充填ZnO-Fe₂O₃催化劑的固床反應器中,進行乙炔水合反應:

已知床層某處的壓力和溫度分別為0.10Mpa,400℃,氣相中C₂H₂含量為3%(mol),該反應速率方程為r=kC_A,式中C_A為C₂H₂的濃度,速率常數(shù)k=7.06×10⁷exp(-61570/RT),h^-1,試求該處的外擴散有效因子.數(shù)據(jù):催化劑顆粒直徑0.5cm,顆粒密度1.6g/cm³,C₂H₂擴散系數(shù)7.3×10^-5m²/s,氣體粘度2.35×10^-5Pa﹒s,床層中氣體的質(zhì)量流速0.2kg/m²s.