B卷2012年6月1..doc

2011-2012学年第2学期考试试题 （B）卷 课程名称 《 化学反应工程》 任课教师签名 张良均 出题教师签名 审题教师签名 考试方式 （闭 ）卷 适用专业 化工5,6,7,9班 考试时间 （ 120 ）分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得分 评卷人 简要回答问题（30分值）(3分/题) 写出四种化学反应器名称,按反应器所处理的物料相态区分类型. 绘出理想混合流反应器的停留时间分布密度函数的草图 3、写出理想平推流反应器的停留时间分布函数的数学表达式 4、在研究连续流动的反应器的平均停留时间问题时，平均停留时间既可以用表示，也可以用求取。问两式各在什么情况下适用？ 5、化学反应级数和化学反应活化能这两个参数数值的大小分别表示浓度和温度对化学反应速率的敏感程度。试说明化学反应速率对哪一个参数的变化更敏感？ 6、试写出化学反应器加热方式？（四种以上） 7、一个连续流动的理想混合釜式反应器,其放热速率和除热速率如下图所示: Qc Qr T 在图上标出稳定的操作点,不稳定的操作点,写出反应器具有热稳定性的两个必要条件. 8、在研究聚合反应工程动力学的时候，往往假定聚合反应过程符合拟稳态假设。试表达聚合反应过程拟稳态假设的内容。 9、写出四种构形不同的搅拌器名称。 10、已知搅拌聚合釜的传热过程中，有,提高搅拌器转速N，是否可以强化搅拌聚合釜的传热过程？ 二 计算题 （45分值）（15分/题） 1、某连锁聚合反应的机理为单基终止、无链转移。已知kp=3.5*104l/（mol*min），kt=1.8*102l/min，单体的起始浓度[M]0=1.1mol/l。若活性中心的拟稳态假设成立，且反应在恒容下进行。计算转化率为60%时，等温间歇操作的重基聚合度分布。 已知。式中，分别为瞬时重基聚合度分布函数和瞬时数基聚合度分布函数。 瞬时数均聚合度。 2.在两个串联的釜式反应器中，己二酸和己二醇以等mol比在333K时进行缩聚反应，生产醇酸树脂。以为催化剂。由实验测得的动力学方程式为 kmol/l?min k=1.97l/kmol?min 式中，为以己二酸作着眼组分的反应速率。若每天处理240kg己二酸，己二酸的转化率为80%，试确定第一釜的出口转化率，使总的反应器体积为最小。己二酸分子量为146。 3、有一离子型聚合体系，已知其反应速度式如下： 引发 增长 向单体转移 向溶剂转移 终止 已知[M]0=2.50mol/l，[S]=6.60mol/l，[C]=1.40×10—4mol/l，在333°K等温的搅拌釜中进行间歇聚合，试求 （1）单体浓度及转化率随时间而变化的情况； （2）平均聚合度随时间而且变迁的情况，如要得到平均聚合度为8.0×102的产品，需聚合几分钟？这时的转化率为多少？ 在333°K算得 三、分析题(25分)（12/13分/题） 某聚合反应釜中进行放热的乳液聚合反应，采用夹套换热，自来水冷却。经实践得知该聚合反应釜传热面积不够，试提出解决办法。 某聚合反应在一连续流动的聚合反应釜中进行，经分析，该连续流动的聚合反应釜可用多级串联模型来描写。如在聚合反应釜中进行一级聚合反应，则 在反应器出口处单体的残余浓度可表示为 ，式中， CN=反应器出口处单体的残余浓度； C0=反应器进口处单体的浓度； k为反应速率常数，τ为总的平均停留时间。 N为模型参数。 结果发现在反应器出口处单体的残余浓度太高，也就是未转化率太高，试提出提高反应器出口处单体转化率的办法。  共2页 第2页