在內(nèi)徑為5.1cm的固定床反應器中常壓下進行萘氧化反應:采用直徑為0.318cm的球形釩催化劑,該反應可按擬一級反應處理,以床層體積為基準的反應速率常數(shù)

溫度為641K,試計算熱點處氣相中萘的濃度.假定外擴散的影響可不考慮,副反應可忽略.

在三段絕熱式固定床反應器中進行n級不可逆反應,各段的催化劑量相同,且控制進入各段的反應物料溫度相等.若n>0,試問：
(1)哪一段的凈轉(zhuǎn)化率最大?哪一段最小?
(2)若段間采用冷激方法進行降溫,試問第一段與第二段之間和第二段與第三段之間哪處需加入的冷激劑量多?為什么?
(3)若n<0,對問題(1),(2)是否還能作出肯定性的回答?為什么?

在一列管式固定床反應器中進行鄰二甲苯氧化制苯酐反應,管內(nèi)充填高及直徑均為5mm的園柱形五氧化二釩催化劑,殼方以熔鹽作冷卻劑,熔鹽溫度為370℃,該反應的動力學方程為:
式中PA為鄰二甲苯的分壓Pa,P⁰B為O₂的初始分壓Pa,反應熱效應△Hr=-1285kJ/mol,反應管內(nèi)徑為25mm,原料氣以9200kg/m²h的流速進入床層,其中鄰二甲苯為0.9%,空氣為99.1%(mol),混合氣平均分子量子力為29.45,平均熱容為1.072kJ/kgK,床層入口溫度為370℃,床層堆密度為1300kg/m³,床層操作壓力為0.1013Mpa(絕對),總傳熱系數(shù)為69.8w/m²K,試按擬均相一維活塞流模型計算床層軸向溫度分布,并求最終轉(zhuǎn)化率為73.5%時的床層高.計算時可忽略副反應的影響.

在絕熱催化反應器中進行二氧化硫氧化反應，入口溫度為420℃，入口氣體中SO₂濃度為7%（mol）；出口溫度為590℃，出口氣體中SO₂含量為2.1%（mol），在催化劑床層內(nèi)A，B，C三點進行測定.
（1）測得A點的溫度為620℃，你認為正確嗎？為什么？
（2）測得B點的轉(zhuǎn)化率為80%，你認為正確嗎？為什么？
（3）測得C點的轉(zhuǎn)化率為50%，經(jīng)再三檢驗結(jié)果正確無誤，估計一下C點的溫度.

由直徑為3mm的多孔球形催化劑組成的等溫固定床，在其中進行一級不可逆反應，基于催化劑顆粒體積計算的反應速率常數(shù)為0.8s^-1，有效擴散系數(shù)為0.013cm²/s，當床層高度為2m時，可達到所要求的轉(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，流體在床層中流動均為層流，試計算：
（1）催化劑床層高度；
（2）床層壓力降減小的百分率.