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（请给出正确答案）
在充填ZnO-Fe2O3催化剂的固定床反应器中，进行乙炔水合反应：
2C2H2+3H2O→CH3COCH3+CO2+2H2
已知床层某处的压力和温度分别为0.101MPa，400℃，气相中C2H2的摩尔分数为3%，该反应速率方程为r=kcA。式中，cA为乙炔浓度；速率常数k=7.06×107exp[-61570/(RT)]，单位为h-1。试求该处的外扩散有效因子。
催化剂颗粒直径为0.5cm，颗粒密度1.6g/cm3，乙炔的扩散系数为7.3×10-5m2/s，气体黏度为2.35×10-5Pa·s，床层中气体的质量流速为0.24kg/(m2·s)。
答案
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第1题
在充填10m3催化剂的绝热固定床反应器中进行甲苯氢解反应以生产苯：
C6H5CH3+H2→C6H6+CH4
原料气的物质的量组成为C6H63.85%，C6H5CH33.18%，CH423%，H269.97%；温度为863K，操作压力为6.08MPa；若采用空速为1000m3(标准状态)/(h·m3催化剂)，试计算反应器出口的气体组成。该反应的速率方程为
式中，cT，cH分别为甲苯和氢的浓度；rT为甲苯的转化速率。反应热效应为-49974J/mol，为简化计算，反应气体可按理想气体处理，平均定压比热容为常数，等于42.3J/(mol·K)。
第2题
在充填催化剂的活塞流反应器中进行苯(B)氧化反应以生产顺丁烯二酸酐(MA)
这3个反应均为1级反应，反应活化能(单位为kJ/kmol)为：E1=70800，E2=193000，E3=124800，指前因子[单位为kmol/(kg·h·Pa)]分别为：A1=0.2171，A2=1.372×108，A3=470.8，反应是在1.013×105Pa和704K等温下进行，原料气为苯蒸气与空气的混合物，其中含苯1.8%(摩尔分数)。现拟生产顺丁烯二酸酐1000kg/h，要求其最终收率为42%，假设①可按等容过程处理；②可采用拟均相模型。试计算
第3题
k=7.03×106exp(-5000/T) (min-1)
试计算催化剂用量(可忽略外扩散阻力)。
催化剂性质：比表面积为140m2/g，颗粒密度为0.9g/cm3，孔容为0.42cm3/g，曲节因子为3，床层空隙率为0.38。
反应气体的定压比热容为30J/(mol·K)，反应热等于-2990kJ/mol。
第4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5题
A.层内、粒内、流体与粒子间
B.粒内、流体与粒子间、层内
C.层内、流体与粒子间、粒内
D.流体与粒子间、粒内、层内
第6题
化剂的活性下降。为了保持所要求的转化率，将原料进口温度提高至470℃，出口物料温度相应升至448℃；若反应的活化能为83.7kJ/mol，试估计催化剂活性下降的百分数。
第7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8题
A.错误
B.正确
第9题
A.错误
B.正确
第10题
A.0.6
B.0.7
C.0.8
D.0.9
第11题
苯(B)在钒催化剂上部分氧化成顺酐(MA)，反应为
这3个反应均为1级反应。实验测得反应器内某处气相苯和顺酐的浓度分别为1.27%和0.55%(均为摩尔分数)，催化剂外表面温度为623K，此温度下k1=0.0196s-1，k2=0.0158s-1，k3=1.98×10-3s-1，苯和顺酐的kGam均为1.0×10-4m3/(kg·s)。催化剂的颗粒密度为1500kg/m3，试计算反应的瞬时选择性并与外扩散无影响时的瞬时选择性相比较。
