某釜式反应器通过改变进料温度来使反应正常进行。为了尽可能地回收热量，利用反应生成物来预热进入反应器的物

料，使进料温度恒定。试确定控制方案，画出控制系统的原理图。如果釜温不允许过高，否则反应物会自聚，试确定控制阀的型式与控制器的正、反作用。

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发布时间：2022-12-04

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第1题

请设计一个等温搅拌釜式反应器，进行可逆放热反应。 AP 反应速率方程为 k1=9×1013exp（－12000／T) （s－1)

请设计一个等温搅拌釜式反应器，进行可逆放热反应。

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x_A=0.9，试问在什么温度下操作，所需反应器体积最小。

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第2题

在连续釜式反应器中进行甲醛与氨的反应，动力学数据参见第三题，若反应温度与第三题同，则一甲胺的最大收率是

多少？相应氨的转化率又是多少？

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第3题

为了提高目的产物的收率，将第二题的釜式反应器改为半间歇操作，反应温度不变。先把1m3，4kmol/m3的B放入釜内，

为了提高目的产物的收率，将第二题的釜式反应器改为半间歇操作，反应温度不变。先把1m³，4kmol/m³的B放入釜内，然后将1m³，4kmol/m³的A于3h内连续均匀地加入，使之与B反应。试问A加完时，组分A和P的浓度各为多少？并与第二题的结果相比较。

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第4题

在气－固相催化反应本征动力学实验中，向一连续反应器内装入质量为m1的催化剂（填充层高h1)，保持温度、压力、进

在气-固相催化反应本征动力学实验中，向一连续反应器内装入质量为m₁的催化剂(填充层高h₁)，保持温度、压力、进口物料组成不变，改变反应物A的进料摩尔流速q_nA0，测定相应的反应率x_A，得到x_A-m/q_nA0曲线。在同一反应器内装入质量为m₂(填充层高度为h₂)的催化剂，在同样的温度、压力和进口物料组成的条件下得到另一条x_A-m/q_nA0曲线(见图)。简要回答以下问题：

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第5题

三床层冷激式氨合成反应器中的最优旁路分配如图所示，一氦合成反应器由三段绝热床层组成。如表说明的，反应器

进料由两个来源组成，其中之一是新鲜进料，流量为20000kmol/h，温度为25℃，压力为150大气压，主要含化学计量摩尔比3:1的氢和氮。因为氦合成气由石脑油和空气制造，还含有少量来自石脑油的甲烷和来自空气的氩气。这两种组分都降了反应物的分压，于是会影响反应速率。含较高浓度惰性组分的第二股进料以40000kmol/h流量循环，温度为25℃，压力为150大气压，由分离氦产物后回收的未反应的合成气组成。反应器由三个直径为2m的圆筒形的绝热床组成，床层中催化剂的装填高度分别为1.5m、2m、2.5m。反应器进料被分成三股，第一股为主进料，被第三段反应器的热出料预热后进入第一段床层。流量分别为X₁和X₂的第二和第三股进料由调节阀V-1和V-2控制，分别用于第一和第二段床层出料的冷激。要求优化旁路分率的比例使反应器转化率为最大。