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（请给出正确答案）
在0.12MPa，898K等温下进行乙苯催化脱氢反应
C6H5—C2H5
C6H5—CH===CH2+H2
该反应的速率方程为
(a)
式中，p为分压；下标A，S及H分别代表乙苯、苯乙烯及氢。反应温度下，
k=1.68×10-10kmol/(kg·s·Pa)
Kp=3.727×104Pa
若在活塞流反应器中进行该反应，进料为乙苯与水蒸气的混合物，其物质的量比为1:20。试计算当乙苯的进料量为1.7×10-3kmol/s，最终转化率达60%时的催化剂用量。
答案
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第1题
在常压和898K下进行乙苯催化脱氢反应
(1)C6H5C2H5
C6H5—CH===CH2+H2
(2)C6H5C2H5→C6H6+C2H4
(3)C6H5C2H5+H2→C6H5CH3+CH4
为了简便起见，以A，B，T，H及S分别代表乙苯、苯、甲苯、氢及苯乙烯，在反应温度及压力下，上列各式反应的速率方程为
r2=5.745×10-3pA
r3=0.2904pApH
式中，所有反应速率的单位均为kmol/(kg·h)；压力的单位用MPa；进料中含乙苯10%和H2O90%。当苯乙烯、苯及甲苯的收率分别为60%、0.5%和1%时，试计算乙苯的转化速率。
第2题
在等温平推流反应器中进行丙烷热裂解反应，在800℃，101.3kPa下的裂解反应试验数据如下
frac{V_{R}}{F_{A0}}times10^{-3}(m^{3}cdot scdot mol^{-1}) | 32 | 50 | 59 | 64 | 75 | 82 |
xA | 0.488 | 0.630 | 0.685 | 0.714 | 0.760 | 0.782 |
试求反应速率常数。
第3题
假如催化剂是多孔的，反应在等温下进行，在转框式反应器中获得动力学数据列于下表：
粒径 | 反应物出口浓度 | 框子的旋转速度 | 测得的反应速率 |
1 | 1 | 高 | 3 |
3 | 1 | 低 | 1 |
3 | 1 | 高 | 1 |
试分析内外扩散阻力影响情况。
第4题
等温反应器中进行下列反应
已知
(-rB)=k1cAcB
(-rC)=k2cAcC
在操作温度下，有
k1=1.6×10-3m3/(kmol·min)
k2=1.92×10-3m3/(kmol·min)
反应器进料各组分的浓度为
cA,0=2.3kmol/m3
cB0=2.2kmol/m3
cC0=2kmol/m3
进料流量为
υ=2m3/h
求反应物B的转化率为0.30时的反应器体积(1)PFR；(2)CSTR。
第5题
请设计一个等温搅拌釜式反应器，进行可逆放热反应。
A
P
反应速率方程为
k1=9×1013exp(-12000/T) (s-1)
K=2×1012exp(13000/T)
若要求最终转化率为xA=0.9，试问在什么温度下操作，所需反应器体积最小。
第6题
在一转框式内循环反应器中，等温下进行催化反应实验，得下述数据：
序号 | 粒径dP(mm) | 出口反应物浓度，(mol/L) | 转速(r/min) | 反应速率(mol/(L·min)) |
1 | 0.2 | 1 | 1000 | 3 |
2 | 0.5 | 1 | 1000 | 3 |
3 | 2 | 1 | 500 | 1 |
4 | 2 | 1 | 1000 | 1 |
试说明在第二、第四组实验中，内、外扩散对反应的影响。
第7题
在直径为8mm的球形催化剂上等温进行甲苯氢解反应
C6H5CH3+H2→C6H6+CH4
反应温度下的反应速率方程为
式中，A代表甲苯；B代表氢气。原料气中甲苯和氢气的浓度分别为0.1kmol/m3和0.48kmol/m3，试计算甲苯转化率等于10%时的内扩散有效因子。假定外扩散阻力可忽略，甲苯在催化剂中的有效扩散系数等于8.42×10-8m2/s。
第9题
原料初浓度为cA0=10kmol/m3，在等温流动反应器中进行下列液相反应
已知该反应是一级不可逆反应
k1=1.7×1018exp(-52718/(RT)) L/h
k2=6.9×1014exp(-125520/(RT)) L/h
要求转化率xA=0.9，而目的产物P的浓度为最大，按CSTR与PFR两种情况分别计算反应器应在什么温度下操作？
第10题
=121.59kPa，=141.86kPa。
第11题
用连续移动床逆流等温吸附过程净化含H2S的空气。吸附剂为分子筛，空气中H2S的浓度为3%(重量)，气相流速为6500kg/h，假定操作在293K和1atm(101325Pa)下进行，H2S的净化率要求为95%。试确定：
