反应工程 课后题 详解ppt课件.ppt

反应工程
第二章作业
121101班
第八组
1
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2.2
2
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2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应：
催化剂体积为10ml，原料气中CO的含量为3%，其余为N2,H2气体，改变进口原料气流量Q0进行实验，测得出口CO的转化率为：
试求当进口原料气体流量为50cm3/min时CO的转化速率。
Q0(ml/min)
83.3
67.6
50.0
38.5
29.4
22.2
X(%)
20
30
40
50
60
70
3
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解题思路：
由流动反应器模型反应速率rA表达式变换可知，求出XA～VR/Q0和CAO的值；便可求出CO的转化速率
4
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由流动反应器模型反应速率公式可知
故反应速率可表示为：
5
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故CO的转化速率为：
6.38×10-4×1.8657=1.19×10-3mol/l
6
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2.5
7
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2.5氨合成塔入口的气体组成为3.5%NH3,20.87%N2，62.6%H2，7.08%Ar及5.89%CH4。该塔是在30MPa压力下操作。已知催化剂床层中某处的温度为490℃，反应气体中氨含量为10%（mol），试计算该处的反应速率。在Fe催化剂上氨合成反应速率式为：
逆反应的活化能，
450℃时 1.02×10^5kmol·Pa0.5/（m³·h）时，
且 ，490℃时，Kp可按下式计算：
8
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解题思路
由题目所给反应速率式可知，要求得反应速率，需知各组分分率和分压以及k1 k2的值。
而题中给出的k2值为450℃，所以先求出490℃时k2的值，再由题中给出公式求出k1的值。
然后求出各组分分率及分压，带入反应速率式即可求出结果。
9
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由阿伦尼乌斯方程可知
可得指前因子A:
=0.513×1018
490℃时
=4.73×105
10
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