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反应工程第三版答案李绍芬 反应工程第三版答案李绍芬 反应工程第三版答案李绍芬 反应工程第三版答案李绍芬 【篇一：李绍芬版反应工程(第二版 )完整答案】 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应： 2ch3oh?o2?2hcho?2h2o 2ch3oh?3o2?2co2?4h2o 进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气 =2：4： 1.3 （摩尔比），反应后甲醇的转化率达 72% ，甲醛的收率为 69.2% 。试计算 1） （1）反应的选择性； 2） （2）反应器出口气体的组成。 解：（ 1）由（ 1.7 ）式得反应的选择性为： s???0.9611?96.11% 2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2： 4：1.3 （摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol 时，则反应器的 进料组成为 设甲醇的转化率为xa ，甲醛的收率为ypna 、 np 和 nc 分别为： na=na0(1-xa)=7.672 mol np=na0yp=18.96 mol nc=na0(xa-yp)=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式，水（  nw  ）、氧气（  no ）和氮气（  nn ） 的摩尔数分别为： nw=nw0+np+2nc=38.30 mol no=no0-1/2np-3/2nc=0.8788 mol nn=nn0=43.28 mol 所以，反应器出口气体组成为： 1.2 工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇，其主副反应如下： co?2h2?ch3oh 2co?4h2?(ch3)2o?h2o co?3h2?ch4?h2o 4co?8h2?c4h9oh?3h2o co?h2o?co2?h2 由于化学平衡的限制，反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇，为了提高原料的利用率，生产上采用循环操作，即将反应后的气体冷却，可凝组份变为液体即为粗甲醇，不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空，大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图 原料气 bkg/h粗甲醇akmol/h 100kmol放空气体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下：（mol ） 组分 原料气 冷凝分离后的气体 co 26.82 15.49 h2 68.25 69.78 co2 1.46 0.82 ch4 0.55 3.62 n2 2.92 10.29 粗甲醇的组成为 ch3oh 89.15%,(ch3)2o 3.55%,c3h9oh 1.10%,h2o 6.20%, 均为重量百分率。在操作压力及温度下，其余组分均为不凝 组分，但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中，对1kg 粗甲醇 而言，其溶解量为co2 9.82g,co 9.38g,h2 1.76g,ch4 2.14g,n25.38g。若循环气与原料气之比为7.2 （摩尔比），试计算： （1） （1）一氧化碳的单程转换率和全程转化率； （ 2） （2）甲醇的单程收率和全程收率。 解：（ 1）设新鲜原料气进料流量为其中 xi=yimi/ ∑yimi。进料的平均摩尔质量 mm=∑ yimi=10.42kg/kmol 。 其中冷凝分离后气体平均分子量为m’m=∑yimi=9.554 又设放空气体流量为akmol/h ，粗甲醇的流量为 bkg/h 统的 n2 作衡算得：  。对整个系 a=26.91kmol/h b=785.2kg/h反应后产物中 fco=4.431 kmol/h故 co 的全程转化率为  co  摩尔流量为 xco 由已知循环气与新鲜气之摩尔比，可得反应器出口处的  co  摩尔流 量为 fco,0?fco???83.48% co,0 xco fco,0?fco???16.18% fco,0138.4 产物粗甲醇所溶解的co2 、co 、h2 、 ch4 和 n2 总量 d 为 d? 粗甲醇中甲醇的量为 y 总 =21.25/26.82=79.24%甲醇的单程收率为 y 单 =21.25/138.4=15.36% (9.82?9.38?1.76?2.14?5.38)b ?0.02848bkmol/h 1000 反应动力学基础 2.1 在一体积为 4l 的恒容反应器中进行 a 的水解反应，反应前 含量为 12.23% （重量），混合物的密度为 1g/ml ，反应物 a 的 分子量为 88  a 的 试求反应时间为 3.5h 的 a 解：利用反应时间与组分 据，作出 ca ～t 的关系曲线，用镜面法求得 t=3.5h 即为水解速率。切线的斜率为  a 的浓度变化数时该点的切线， 由（ 2.6 ）式可知反应物的水解速率为 ????0.125mol/l.h 6.1 【篇二：反应工程 天大 李绍芬 第五章】 （1） （1）若该反应器为活塞流反应器，试求