化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)課后習(xí)題答案

1、第二章第二章化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)1.說(shuō)明聚合反應(yīng)工程的研究?jī)?nèi)容及其重要性。研究?jī)?nèi)容：①以工業(yè)規(guī)模的聚合過(guò)程為對(duì)象，以聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和聚合體系傳遞規(guī)律為基礎(chǔ)；②將一般定性規(guī)律上升為數(shù)學(xué)模型，從而解決一般技術(shù)問(wèn)題到復(fù)雜反應(yīng)器設(shè)計(jì)，放大等提供定量分析方法和手段；③為聚合過(guò)程的開(kāi)發(fā)，優(yōu)化工藝條件等提供數(shù)學(xué)分析手段。簡(jiǎn)而言之：聚合反應(yīng)工程研究?jī)?nèi)容為：進(jìn)行聚合反應(yīng)器最佳設(shè)計(jì)；進(jìn)行聚合反應(yīng)操作的最佳設(shè)計(jì)和控制。2.動(dòng)力學(xué)方程建立時(shí)，數(shù)據(jù)收

2、集方式和處理方式有哪些？收集方式：化學(xué)分析方法，物理化學(xué)分析方法處理方式：積分法，微分法。3.反應(yīng)器基本要求有哪些①提供反應(yīng)物料進(jìn)行反應(yīng)所需容積，保證設(shè)備一定生產(chǎn)能力；②具有足夠傳熱面積；③保證參加反應(yīng)的物料均勻混合4.基本物料衡算式，熱量衡算式①物料衡算：反應(yīng)物A流入速度反應(yīng)物A流出速度反應(yīng)物A反應(yīng)消失速度反應(yīng)物A積累速度=0（簡(jiǎn)作：流入量流出量消失量積累量=0）②熱量衡算：隨物料流入熱量隨物料流出熱量反應(yīng)系統(tǒng)與外界交換熱量反應(yīng)過(guò)程的

3、熱效應(yīng)積累熱量=05.何謂容積效率？影響容積效率的因素有哪些工業(yè)上，衡量單位反應(yīng)器體積所能達(dá)到的生產(chǎn)能力稱之為容積效率，它等于在同一反應(yīng)，相同速度、產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率條件下，平推流反應(yīng)器與理論混合反應(yīng)器所需總體積比：η=VpVm=τpτm。影響因素：反應(yīng)器類型，反應(yīng)級(jí)數(shù)，生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)化率有關(guān)6.何為平推流和理想混合流？①反應(yīng)物料在長(zhǎng)徑比很大的反應(yīng)器中流動(dòng)時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)每一微元體積中流體均以同樣速度向前移動(dòng)，此種流動(dòng)形態(tài)稱平推流；②由于反應(yīng)器強(qiáng)烈

4、攪拌作用，使剛進(jìn)入反應(yīng)器物料微元與器內(nèi)原有物料元瞬時(shí)達(dá)到充分混合，使各點(diǎn)濃度相等且不隨時(shí)間變化，出口流體組成與器內(nèi)相等此流動(dòng)形態(tài)稱理想混合流。7.實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的熱穩(wěn)定操作需滿足哪些條件？①Q(mào)r=Qc，Qr體系放出熱量；②dQcdTdQrdT，Qc除熱量；③△T=TTwCc，為非牛頓流體，假塑性。⑤壓力影響：壓力影響流體自由體積，壓力P增加，自由體積下降，引起黏度增加。7.何為表觀粘度？剪切應(yīng)力與剪切速率的比值稱為表觀黏度，Ma=Zr8.非

5、牛頓流體在圓管中的表觀粘度是如何定義的（Ua）p=管壁處剪切應(yīng)力τ流動(dòng)特性=9.非牛頓流體的流動(dòng)行為指數(shù)對(duì)流體在圓管中的流動(dòng)行為和聚合反應(yīng)結(jié)果有何影響N下降，假塑性流體在管中流速分布比牛頓均勻；反應(yīng)器中C、T、及徑向分布也越均勻，分子量分布也越窄。10.對(duì)非牛頓流體在圓管中層流流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究有何重要意義？非牛頓流體與牛頓流體不同流動(dòng)特性，二者動(dòng)量質(zhì)量傳遞特性也有所差別，進(jìn)而影響到熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、及反應(yīng)結(jié)果。因此對(duì)流速分布及壓力降等

6、問(wèn)題研究，不僅能決定管中流體輸送量與功率消耗，同時(shí)能了解影響官式反應(yīng)、塔式反應(yīng)器中物料濃度、溫度分布，進(jìn)而影響反應(yīng)速度和分子來(lái)那個(gè)分子分布情況。第五章第五章攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動(dòng)與混合攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動(dòng)與混合1.攪拌器一般具有哪些功能？混合、攪動(dòng)、懸浮、分散等2.攪拌釜內(nèi)的流體的流動(dòng)分為哪兩個(gè)層次宏觀：循環(huán)流動(dòng)；微觀：剪切流動(dòng)。3.循環(huán)流動(dòng)的三個(gè)典型流動(dòng)分別是什么？哪些流動(dòng)對(duì)混合有利？哪些需克服？徑向流動(dòng)、軸向流動(dòng)、切線流動(dòng)；徑向和

7、軸向?qū)旌嫌欣?，起混合攪?dòng)及懸浮作用；切線流動(dòng)對(duì)混合不利。4.何為打旋現(xiàn)象？如何消除打旋現(xiàn)象當(dāng)η不大，攪拌轉(zhuǎn)速較高時(shí)，槳葉放在釜中心線時(shí)，液體將隨槳葉旋轉(zhuǎn)的方向沿著釜壁滑動(dòng)，釜內(nèi)液體在離心力的作用下，涌向釜壁，使液面沿壁上升，中心部分液面下降，形成一個(gè)旋窩，通常稱打旋現(xiàn)象。消除打旋現(xiàn)象：偏心安裝可減弱漩渦，安裝擋板、加導(dǎo)流筒可有效消除。5.試說(shuō)出幾種攪拌器的構(gòu)型，特點(diǎn)和應(yīng)用？①槳式攪拌器：槳葉構(gòu)型為平槳、斜槳、錨形或框形槳者。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)