乙苯脫氫反應(yīng)在直徑為0.4cm的球形催化劑上進(jìn)行,反應(yīng)條件是0.10Mpa,600℃,原料氣為乙苯和水蒸汽的混合物,二者摩爾比為1:9,假定該反應(yīng)可按擬一級反應(yīng)處理.

在150℃，用半徑100μm的鎳催化劑進(jìn)行氣相苯加氫反應(yīng)，由于原料中氫大量過剩，可將該反應(yīng)按一級（對苯）反應(yīng)處理，在內(nèi)，外擴(kuò)散影響已消除的情況下，測得反應(yīng)速率常數(shù)kp=5min^-1，苯在催化劑顆粒中有效擴(kuò)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(kuò)散系數(shù)與壓力成反比，重復(fù)上問的計(jì)算.
（3）改為液相苯加氫反應(yīng)，液態(tài)苯在催化劑顆粒中的有效擴(kuò)散系數(shù)10^-5cm²/s.而反應(yīng)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(jìn)行氣體A的分解反應(yīng),該反應(yīng)為一級不可逆放熱反應(yīng).已知顆粒直徑為0.3cm,氣體在顆粒中有效擴(kuò)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(yīng)熱效應(yīng)為-162kJ/mol,氣相主體A的濃度為0.20mol/l,實(shí)驗(yàn)測得A的表觀反應(yīng)速率為1.67mol/minl,試估算：
（1）外擴(kuò)散阻力對反應(yīng)速率的影響；
（2）內(nèi)擴(kuò)散阻力對反應(yīng)速率的影響；
（3）外表面與氣相主體間的溫度差．