题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
在乙苯催化脱氢生产苯乙烯的过程中,催化剂在升温时需要控制升温速率,而降温时不需要控制降温速率。
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第1题
在内径为1.22m的绝热管式反应器中进行乙苯催化脱氢反应。进料温度为898K,其余数据和要求同上题。反应速率常数与温度的关系为
k=3.452×10-5exp(-10983/T) [kmol/(s·kg·Pa)]
不同温度下的化学平衡常数值可根据下列近似式估算:
K=3.96×1011exp(-14.520/T) (Pa-1)
反应混合物的平均比热容为2.177kJ/(kg·K),反应热为1.39×105J/mol,催化剂床层的堆密度为1440kg/m3。试计算
(1)催化剂用量;
(2)反应器的轴向温度及转化率分布。
第2题
在0.12MPa,898K等温下进行乙苯催化脱氢反应
C6H5—C2H5C6H5—CH===CH2+H2
该反应的速率方程为
(a)
式中,p为分压;下标A,S及H分别代表乙苯、苯乙烯及氢。反应温度下,
k=1.68×10-10kmol/(kg·s·Pa)
Kp=3.727×104Pa
若在活塞流反应器中进行该反应,进料为乙苯与水蒸气的混合物,其物质的量比为1:20。试计算当乙苯的进料量为1.7×10-3kmol/s,最终转化率达60%时的催化剂用量。
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