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問(wèn)答題 由直徑為3mm的多孔球形催化劑組成的等溫固定床，在其中進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng)，基于催化劑顆粒體積計(jì)算的反應(yīng)速率常數(shù)為0.8s^-1，有效擴(kuò)散系數(shù)為0.013cm²/s，當(dāng)床層高度為2m時(shí)，可達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率.為了減小床層的壓力降，改用直徑為6mm的球形催化劑，其余條件均不變，流體在床層中流動(dòng)均為層流，試計(jì)算：
（1）催化劑床層高度；
（2）床層壓力降減小的百分率.

參考答案：

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1.問(wèn)答題若氣體通過(guò)固定床的線速度按空床計(jì)算為0.2m/s，則真正的線速度為多少？已知所填充的固體顆粒的堆密度為1.2g/cm³，顆粒密度為1.8g/cm³

參考答案：

2.問(wèn)答題 苯（B）在釩催化劑上部分氧化成順酐（MA），反應(yīng)為：

參考答案：

3.問(wèn)答題 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(jí)反應(yīng)處理.

參考答案：

4.問(wèn)答題在固定床反應(yīng)器中等溫進(jìn)行一級(jí)不可逆反應(yīng),床內(nèi)填充直徑為6mm的球形催化劑,反應(yīng)組分在其中的擴(kuò)散系數(shù)為0.02cm²/s,在操作溫度下,反應(yīng)式速率常數(shù)等于0.01min^-1,有人建議改有3mm的球形催化劑以提高產(chǎn)量,你認(rèn)為采用此建議能否增產(chǎn)?增產(chǎn)幅度有多大?假定催化劑的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)均不隨顆粒大小而改變,并且改換粒度后仍保持同一溫度操作.

參考答案：

5.問(wèn)答題 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(guò)剩，可將該反應(yīng)按一級(jí)（對(duì)苯）反應(yīng)處理，在內(nèi)，外擴(kuò)散影響已消除的情況下，測(cè)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(wèn)：
（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(wèn)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.

參考答案：