在氧化鋁催化劑上進(jìn)行乙腈的合成反應(yīng):

求乙炔轉(zhuǎn)化率達(dá)到92%,并且日產(chǎn)乙腈20噸,問(wèn)需催化劑量多少?

乙炔水合生產(chǎn)丙酮的反應(yīng)式為:

式中C_A為乙炔的濃度,擬在絕熱固定床反應(yīng)器中處理含量為3%C₂H₂(mol)的氣體1000m³(STP)/h,要求乙炔轉(zhuǎn)化68%,若入口氣體溫度為380℃,假定擴(kuò)散影響可忽略,試計(jì)算所需催化劑量.反應(yīng)熱效應(yīng)為-178kJ/mol,氣體的平均恒壓熱容按36.4J/molK計(jì)算.

在絕熱催化反應(yīng)器中進(jìn)行二氧化硫氧化反應(yīng)，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(diǎn)進(jìn)行測(cè)定.
（1）測(cè)得A點(diǎn)的溫度為620℃，你認(rèn)為正確嗎？為什么？
（2）測(cè)得B點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為80%，你認(rèn)為正確嗎？為什么？
（3）測(cè)得C點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為50%，經(jīng)再三檢驗(yàn)結(jié)果正確無(wú)誤，估計(jì)一下C點(diǎn)的溫度.

擬設(shè)計(jì)一多段間接換熱式二氧化硫催化氧化反應(yīng)器,每小時(shí)處理原料氣35000m³(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),組成為SO₂:7.5%;O₂:10.5%;N₂:82%.采用直徑5mm高10mm的圓柱形催化劑共80m³,取平均操作壓力為0.1216Mpa,平均操作溫度為733K,混合氣體的粘度等于3.4×10^-5Pa.s,密度按空氣計(jì)算.

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.