问答题 (1)写出绝热管式反应器反应物料温度与转化率关系的微分方程; (2)在什么情况下该方程可化为线性代数方程,并写出方程。回答问题(1),(2)时必须说明所使用的符号意义; (3)计算甲苯氢解反应 的绝热温升。原料气温度为873K,氢及甲苯的摩尔比为5。反应热△H298=-49974J/mol。热容(J/mol K)数据如下: (4)在(3)的条件下,如甲苯最终转化率达到70%,试计算绝热反应器的出口温度。
问答题 在活塞流反应器中绝热进行丁二烯和乙烯合成环乙烯反应:C4H6+C2H4→C6H10 该反应为气相反应,反应速率方程为: 进料为丁二烯与乙烯的等摩尔混合物,温度为440℃。操作压力1.013×105Pa。该反应的热效应等于-1.256×105kJ/mol。假定各气体的热容为常数,且CPA=154, CPB=85.6, CPR=249,单位为J/mol.K。要求丁二烯的转化率达12%,试计算 (1)空时,平均停留时间及出口温度; (2)若改在440℃下等温进行,重复(1)的计算; (3)440℃下等温反应时所需移走的热量。
问答题 环氧乙烷与水反应生成乙二醇,副产二甘醇: 这两个反应对各自的反应物均为一级,速率常数比k2/k1为2,原料中水与环氧乙烷的摩尔比为20,且不含产物。 (1)选择何种型式的反应器好? (2)欲使乙二醇的收率最大,转化率为多少? (3)有人认为采用活塞流反应器好,乙二醇收率高但环氧乙烷转化率低,故建议采用循环反应器以提高总转化率,你认为这种建议是否可行?如果循环比ψ=25,并使空时与第(2)问的空时相等,则此时总转化率及乙二醇的收率是提高还是降低?