题目内容
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[主观题]
对串联反应而言，存在一个最优反应温度使反应产物收率最大。
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平行反应的最优温度分析
有一平行分解反应，反应级数相同。
求P的收率最大的温度要求。
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第4题
等温下进行液相反应： 已知cA0=10kmol／m3，流量υ=100L／min，为使产物P的收率最大，问： (1)在单个CSTR中进行
等温下进行液相反应：
已知cA0=10kmol/m3，流量υ=100L/min，为使产物P的收率最大，问：
(1)在单个CSTR中进行时，求最优反应器体积并求出相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，
及φ之值。
(2)反应在PFR中进行时，求最优反应器体积，并求出相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，及φ之值。
(3)假设将未反应的A加以分离回收，采用何种反应器-分离器组合为好，此时反应器体积为多少?并求相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，及φ之值。
第6题
三床层冷激式氨合成反应器中的最优旁路分配如图所示，一氦合成反应器由三段绝热床层组成。如表说明的，反应器进料由两个来源组成，其中之一是新鲜进料，流量为20000kmol/h，温度为25℃，压力为150大气压，主要含化学计量摩尔比3:1的氢和氮。因为氦合成气由石脑油和空气制造，还含有少量来自石脑油的甲烷和来自空气的氩气。这两种组分都降了反应物的分压，于是会影响反应速率。含较高浓度惰性组分的第二股进料以40000kmol/h流量循环，温度为25℃，压力为150大气压，由分离氦产物后回收的未反应的合成气组成。反应器由三个直径为2m的圆筒形的绝热床组成，床层中催化剂的装填高度分别为1.5m、2m、2.5m。反应器进料被分成三股，第一股为主进料，被第三段反应器的热出料预热后进入第一段床层。流量分别为X1和X2的第二和第三股进料由调节阀V-1和V-2控制，分别用于第一和第二段床层出料的冷激。要求优化旁路分率的比例使反应器转化率为最大。
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第7题
可逆反应的最优操作温度
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按上述题的反应，在PFR中进行并在最优温度下操作。
(1)计算cA0=1mol/L，转化率为0.8时所需的空时；
(2)画出沿反应器长度的温度和转化率的分布图，允许最高操作温度为95℃。
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