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在流化床反应器中进行气固催化反应，反应速率方程为(-rA)=kcA，已知k=0.741s-1，气速为0.2m/s．气体扩散系数为8×10-5m2/s，气体密度为0.558kg/m3，黏度为3×10-5Pa·s，床层空隙率ε=0.5，颗粒平均直径为4×10-4m，流化床传质关联式为Sh=2+0.6Re1/2Sc1/3，试估计外部效率因子η1。
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在固定床催化反应器内进行如下合成反应：
已知该反应动力学方程为：
则
433K时，k=0.0965s-1，空隙率ε=0.4。试求：当每小时处理2845m3混合原料气，C2H2的转化率达67%时，催化床层体积为多少？
[说明] ①物料在反应器内的流动模型为活塞流；②该气一固催化反应前后分子数发生变化。
在固定床催化反应器内进行如下合成反应
已知该反应动力学方程为：
433K时，k=0.0965s-1，空隙率ε=0.4。试求：当每小时处理2845m3混合原料气，C2H2的转化率达67%时，催化床层体积为多少？
[说明]①物料在反应器内的流动模型为活塞流；②该气—固催化反应前后分子数发生变化。
在气-固相催化反应本征动力学实验中，向一连续反应器内装入质量为m1的催化剂(填充层高h1)，保持温度、压力、进口物料组成不变，改变反应物A的进料摩尔流速qnA0，测定相应的反应率xA，得到xA-m/qnA0曲线。在同一反应器内装入质量为m2(填充层高度为h2)的催化剂，在同样的温度、压力和进口物料组成的条件下得到另一条xA-m/qnA0曲线(见图)。简要回答以下问题：
气-固催化反应过程分析
下表为转框式试验反应器中测得的气-固催化反应动力学数据。已知反应为一级，并假设颗粒温度均匀，且等于周围的气体温度，试分析扩散阻力影响，并求反应活性能。
序号 | 气体流量(υ) | 进口浓度(cA0) | 出口浓度(cAf) | 催化剂量(w) | 颗粒直径(dP) | 转速(N) | 温度(℃) |
1 | 5 | 5 | 1 | 10 | 1 | 300 | 344 |
2 | 2 | 4 | 1 | 6 | 2 | 800 | 344 |
3 | 8 | 2 | 1 | 4 | 2 | 800 | 372 |
4 | 9 | 3 | 1 | 9 | 2 | 300 | 372 |
A.气固多相反应机理中一定包含吸附、表面反应和解吸步骤
B.表面元反应的速率与反应物吸附量成正比
C.任何多相催化反应一定有控速步骤
D.当实验条件改变时，多相催化反应的控制步骤可以转变
在277℃，1.013×105Pa压力下活塞流反应器中进行气固相催化反应
C2H5OH+CH3COOH→CH3COOC2H5+H2O
A B P Q
催化剂的堆密度为700kg/m3，在277℃时，B的转化速率为
式中的分压以Pa为单位，假定气固两相间的传递阻力可忽略不计，加料组成(质量分数)为B23%，A46%，Q31%，加料中不含酯，当XB=35%时，所需的催化剂量是多少？反应体积又是多少？乙酸乙酯的产量为2083kg/h。
在一转框式内循环反应器中，等温下进行催化反应实验，得下述数据：
序号 | 粒径dP(mm) | 出口反应物浓度，(mol/L) | 转速(r/min) | 反应速率(mol/(L·min)) |
1 | 0.2 | 1 | 1000 | 3 |
2 | 0.5 | 1 | 1000 | 3 |
3 | 2 | 1 | 500 | 1 |
4 | 2 | 1 | 1000 | 1 |
试说明在第二、第四组实验中，内、外扩散对反应的影响。
在一转框反应器中测得气固催化反应实验数据如下表：
实验序号 | (1) | (2) | (3) | |
进料流量 | V | 8 | 9 | 6 |
进口浓度 | cA0 | 3 | 4 | 4 |
出口浓度 | cAf | 2 | 2 | 2 |
催化剂重量 | W | 4 | 9 | 3 |
颗粒直径 | dP | 2 | 2 | 1 |
转速 | N | 200 | 500 | 500 |
若颗粒温度均匀，且等于气流主体温度，试分析内、外传递阻力情况。
