問答題

【計(jì)算題】
乙苯脫氫反應(yīng)在直徑為0.4cm的球形催化劑上進(jìn)行,反應(yīng)條件是0.10Mpa,600℃,原料氣為乙苯和水蒸汽的混合物,二者摩爾比為1:9,假定該反應(yīng)可按擬一級反應(yīng)處理.

答案：

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【計(jì)算題】在固定床反應(yīng)器中等溫進(jìn)行一級不可逆反應(yīng),床內(nèi)填充直徑為6mm的球形催化劑,反應(yīng)組分在其中的擴(kuò)散系數(shù)為0.02cm²/s,在操作溫度下,反應(yīng)式速率常數(shù)等于0.01min^-1,有人建議改有3mm的球形催化劑以提高產(chǎn)量,你認(rèn)為采用此建議能否增產(chǎn)?增產(chǎn)幅度有多大?假定催化劑的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)均不隨顆粒大小而改變,并且改換粒度后仍保持同一溫度操作.

答案：

【計(jì)算題】
在150℃，用半徑100μm的鎳催化劑進(jìn)行氣相苯加氫反應(yīng)，由于原料中氫大量過剩，可將該反應(yīng)按一級（對苯）反應(yīng)處理，在內(nèi)，外擴(kuò)散影響已消除的情況下，測得反應(yīng)速率常數(shù)kp=5min^-1，苯在催化劑顆粒中有效擴(kuò)散系數(shù)為0.2cm²/s，試問：
（1）在0.1Mpa下，要使η=0.8，催化劑顆粒的最大直徑是多少？
（2）改在2.02Mpa下操作，并假定苯的有效擴(kuò)散系數(shù)與壓力成反比，重復(fù)上問的計(jì)算.
（3）改為液相苯加氫反應(yīng)，液態(tài)苯在催化劑顆粒中的有效擴(kuò)散系數(shù)10^-5cm²/s.而反應(yīng)速率常數(shù)保持不變，要使η=0.8，求催化劑顆粒的最大直徑.

答案：

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