在一列管式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行鄰二甲苯氧化制苯酐反應(yīng),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(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為:

Hr=-1285kJ/mol,反應(yīng)管內(nèi)徑為25mm,原料氣以9200kg/m²h的流速進(jìn)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(duì)),總傳熱系數(shù)為69.8w/m²K,試按擬均相一維活塞流模型計(jì)算床層軸向溫度分布,并求最終轉(zhuǎn)化率為73.5%時(shí)的床層高.計(jì)算時(shí)可忽略副反應(yīng)的影響.

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.