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問答題 溫度為1000K的純丙酮蒸汽以8kg/s的流量流入內(nèi)徑為26mm的活塞流反應(yīng)器，在其中裂解為乙烯酮和甲烷：

該反應(yīng)為一級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為： lnk=34.34—34222/T
k的單位為s^-1。操作壓力為162kPa。反應(yīng)器用溫度為1300K的恒溫?zé)嵩垂幔瑹嵩磁c反應(yīng)氣體間的傳熱系數(shù)等于110W/m²K，要求丙酮的轉(zhuǎn)化率達(dá)20%。各反應(yīng)組分的熱容（J/mol.K）與溫度（K）的關(guān)系如下：

298K時的反應(yīng)熱等于80.77kJ/mol，計(jì)算所需的反應(yīng)體積。

參考答案：

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1.問答題 在具有如下停留時間分布的反應(yīng)器中，等溫進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A→P，其反應(yīng)速率常數(shù)為2min^-1。

試分別采用軸向擴(kuò)散模型及離析流模型計(jì)算該反應(yīng)器出口的轉(zhuǎn)化率，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

參考答案：

2.問答題已知催化劑顆粒外表面的氣膜傳熱系數(shù)為117w/m²K，氣體的密度和熱容分別為0.8kg/m³和2.4J/kgK，試估算氣膜的傳質(zhì)系數(shù)。

參考答案：

3.問答題某催化劑，其真密度為3.60g/cm³，顆粒密度為1.65g/cm³，比表面積為100m²/g。試求該催化劑的孔容，孔隙率和平均孔半徑。

參考答案：

4.問答題已知鐵催化劑的堆密度為2.7g/cm³，顆粒密度為3.8 g/cm³，比表面積為16m²/g，試求每毫升顆粒和每毫升床層的催化劑表面積。

參考答案：

5.問答題 在充填ZnO-Fe₂O₃催化劑的固床反應(yīng)器中，進(jìn)行乙炔水合反應(yīng)：

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(yīng)速率方程
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(kuò)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(kuò)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。

參考答案：