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于1.479MPa和35℃等温下以直径为2×10-3cm的钯催化剂在机械搅拌釜内进行丁炔二醇(B)的加氢(A)反应
CH2OH—C≡C—CH2OH+H2→CH2OH—CH===CH—CH2OH
含氢摩尔分数为80%的气体进釜流量为5000m3(标准状态)/h。进釜的液体中丁炔二醇的浓度为2.5kmol/m3，流量为1m3/h。该反应对氢及丁炔二醇均为1级。假定液相呈全混流，气相为活塞流。催化剂密度为8kg/m3，试计算丁炔二醇转化率为90%时所需的反应体积。
数据：k=5×10-5m6/(mol·s·kg)，kLaL=0.277s-1，ρb=1.45g/cm3，kLS,A=kLS,R=6.9×10-4m/s，HA=56.8cm3(液)/cm3(气)。
答案
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第1题
在充填直径为4mm的Pd-Al2O3催化剂的滴流床反应器中，于0.1013MPa，50℃等温下进行α-甲基苯乙烯加氢反应。液相进料α-甲基苯乙烯的浓度为4.3×10-4mol/cm3；床层人口处纯氢及液体的线速度分别等于12cm/s和1cm/s；若液相中α-甲基苯乙烯转化率为90%，试计算床高。假定气相和液相均呈活塞流，且床层压力降可忽略不计。
已知数据：该反应对氢为1级，对α-甲基苯乙烯为0级。操作条件下，基于床层体积计算的数据：k=16.8s-1；kLaL=0.203s-1；kLSaS=0.203s-1。氢在催化剂中的有效扩散系数为1.02×10-6cm2/s。氢在液相中的溶解度系数为0.6cm3(气)/cm3，床层空隙率ε=0.42。
第2题
在400K等温滴流床反应器中进行不饱和烃的加氢反应。纯度为50%的氢气(其余为惰性气体)于3.04MPa下讲入反应器．流量为36mol/s。该反应对氢为1级，对不饱和烃为零级。400K时反应速率常数为2.5×10-5m3/(kg·s)，所用的催化剂直径为0.4cm，曲节因子等于1.9。若反应器的直径为2m，试计算氢的转化率为60%时所需的床高。
已知数据：氢在液相中的扩散系数为7×10-9m2/s，kLaL=5.01×10-6m3/(kg·s)，kLSaS=3.19×10-5m3/(kg·s)，气膜阻力可以忽略。氢在液相中的溶解度系数为6.13。催化剂的颗粒密度为1.6g/cm3，孔率为0.45，堆密度为0.96g/cm3，床层压力降为2.0×10-2MPa/m。
第3题
A.温度梯度平行于等温面
B.沿等温面没有热量传递，而沿不同等温面均有热量传递
C.热量传递的方向永远是与温度升高的方向一致的
D.温度梯度以温度降低增加的方向为正方向
第4题
用钢管将压力为0．32MPa(表压)、温度为298K、流量为0．35Nm3／s的天然气(以100％甲烷计)送往150m(包括局部阻力的当量长度)外的燃烧喷嘴，要求进喷嘴前燃气的压力不低于0．07MPa(表压)。设流动为等温，天然气的平均摩尔质量为16kg／kmol，黏度为1．0×10-5Pa．s，大气压为0．10MPa。试求输送管道的直径。
第5题
在机械搅拌釜中于0.891MPa及155℃等温下用空气氧化环己烷。液相进料中环己烷浓度为7.74kmol/m3，氧含量为零。液体与空气的进料量分别为26.76m3/h和161m3/h，要求出口的液体中环己烷浓度为6.76kmol/m3。假定气相及液相均呈全混流，气膜阻力可以忽略不计，试计算所需的反应体积。
已知数据：该反应对氧及环己烷均为1级，操作条件下的反应速率常数k=0.2m3/(mol·s)，氧的溶解度=1.115×10-4kmol/(m3·Pa)。液侧传质系数kL=0.416cm/s，比相界面积a=6.75cm-1，气含率εG=0.139，氧在液相中的扩散系数DAL=2.22×10-4cm2/s。
第6题
第7题
设R3中C2曲面M在等温参数{u，v}下，第1基本形式：I=ds2=E(du2+dv2)=λ2(du2+dv2)，E=G=λ2 (λ＞0)． (1)Laplace算子表达式为
其中f为M上的C2函数； (2)Gauss曲率为
第8题
第9题
在间歇反应器中，于15℃等温条件下采用葡萄糖淀粉酶进行麦芽糖水解反应，Km=1.22×10-2mol/L，麦芽糖的初始浓度为2.58×10-3mol/L，反应10min测得麦芽糖转化率为30%，试计算麦芽糖转化率达90%时所需的反应时间。
第11题
已知某台1025t/h锅炉BRL工况的后屏烟气入口温度为θ1=1098℃，烟气出口温度为θ2=1021℃。后屏片数n=19，直径φ54×8.5炉膛烟气量为7.23381m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m；折焰角深入炉膛深度d1=2.80m。折焰角上沿与后墙水冷壁交点标高h2=48.261m，倾斜角度α2=35°，折焰角下沿与后墙水冷壁交点标高h1=42.163m，倾斜角度α1=50°，后屏高度hhp=15.5m。试计算后屏的平均烟气流速。
