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已知葡萄糖在微生物膜中的扩散系数为1.06×10-6m2/h，且受温度的影响可以忽略不计。利用在5℃和20℃条件下长期运行的微生物膜反应器测得5℃和20℃时的微生物密度分别为5.0×104g/m3和2.0×104g/m3，葡萄糖的一级降解反应速率常数分别为3.76×10-3m3/(g·h)和1.2×10-2m3/(g·h)。试画出5℃和20℃条件下，微生物膜有效系数与微生物膜厚度的关系。
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单扫描极谱法测定某工厂排放水中Pb2+的浓度，记录的峰电流为120.2μA，已知Pb2+在此测定液中的扩散系数为6.60×10-6cm2·s-1，滴汞电极的汞流速是2.50mg·s-1，每滴汞的间隔时间为6.9s，极化速度为250mV·s-1，试求该水样中Pb2+的浓度。
颗粒的温度估算
在甲烷气-固催化氧化反应过程中，催化剂颗粒直径为6mm，试计算下列两种情况的颗粒中心与外表面间最大温差：
(1)反应气体中甲烷在空气中的浓度为0.02(摩尔分率)；
(2)如果甲烷在空气中浓度提高到0.1(摩尔分率)。
假设外扩散阻力可忽略不计，并已知：
反应热效应
(-△H)=890360J/mol
颗粒内孔有效扩散系数为
De=0.00368cm2/s
颗粒的有效导热系数
λe=0.002218J/(s·cm·℃)
反应条件为0.10133MPa和450℃条件下等温反应。
颗粒外表面温度与浓度
在Al2O3为载体的Ni催化剂上进行苯气相加氢反应
C6H6+3H2→环-C6H12
催化剂为球形颗粒，直径为8mm，颗粒密度为0.9g/cm3，堆积密度为0.6g/cm3，反应物的质量流速为1500kg/(m2·h)。已知在反应器中某处反应物组成为1.2%C6H6，92%H2及6.8%环-C6H12气体温度为180℃，压力为0.10133MPa，反应速率为0.0195mol环-C6H12/(g(cat)·h)。试估算该处催化剂外表面温度及C6H6的浓度。
已知在给定温度、压力、混合气组成时气体的物理性质如下：
C6H6的扩散系数0.678cm2/s，气体混合物导热系数为0.7322kJ/(mol·℃)，混合气体黏度为1.161×10-5Pa·s，混合气体平均热容为37.24kJ/(mol·℃)，反应热为
(-△H)=213384J/mol。
在400K等温滴流床反应器中进行不饱和烃的加氢反应。纯度为50%的氢气(其余为惰性气体)于3.04MPa下讲入反应器．流量为36mol/s。该反应对氢为1级，对不饱和烃为零级。400K时反应速率常数为2.5×10-5m3/(kg·s)，所用的催化剂直径为0.4cm，曲节因子等于1.9。若反应器的直径为2m，试计算氢的转化率为60%时所需的床高。
已知数据：氢在液相中的扩散系数为7×10-9m2/s，kLaL=5.01×10-6m3/(kg·s)，kLSaS=3.19×10-5m3/(kg·s)，气膜阻力可以忽略。氢在液相中的溶解度系数为6.13。催化剂的颗粒密度为1.6g/cm3，孔率为0.45，堆密度为0.96g/cm3，床层压力降为2.0×10-2MPa/m。
求20℃时摩尔质量M=6.45×104g/mol，比体积
在充填直径为4mm的Pd-Al2O3催化剂的滴流床反应器中，于0.1013MPa，50℃等温下进行α-甲基苯乙烯加氢反应。液相进料α-甲基苯乙烯的浓度为4.3×10-4mol/cm3；床层人口处纯氢及液体的线速度分别等于12cm/s和1cm/s；若液相中α-甲基苯乙烯转化率为90%，试计算床高。假定气相和液相均呈活塞流，且床层压力降可忽略不计。
已知数据：该反应对氢为1级，对α-甲基苯乙烯为0级。操作条件下，基于床层体积计算的数据：k=16.8s-1；kLaL=0.203s-1；kLSaS=0.203s-1。氢在催化剂中的有效扩散系数为1.02×10-6cm2/s。氢在液相中的溶解度系数为0.6cm3(气)/cm3，床层空隙率ε=0.42。
