surnames-远去的列车
第二章
化学反应工程基础
1.
说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。
< br>研究内容：①以工业规模的聚合过程为对象，以聚合反应动力学和聚合体系传
递规
律为基础；②将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到
复杂反应器设计
，放大等提供定量分析方法和手段；③为聚合过程的开发，优
化工艺条件等提供数学分析
手段。
简而言之：聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器
最佳设计；进行聚合反
应操作的最佳设计和控制。
2.
动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些？
收集方式：化学分析方法，物理化学分析方法
处理方式：积分法，微分法。
3.
反应器基本要求有哪些
①提供反应物
料进行反应所需容积，保证设备一定生产能力；②具有足够传热
面积；③保证参加反应的
物料均匀混合
4.
基本物料衡算式，热量衡算式
①物料
衡算：反应物
A
流入速度
-
反应物
A
流出速度
-
反应物
A
反应消失速度
-
反应物
A
积累速度
=0
（简作：流入量
-
流出
量
-
消失量
-
积累量
=0
）
②热量衡算：
随物料流入热量
-
随物
料流出热量
-
反应系统与外界交换热量
+
反应
过程的热效应
-
积累热量
=0
5.
何谓容积效率？影响容积效率的因素有哪些
< br>工业上，衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率，它等于在
同一
反应，相同速度、产量、转化率条件下，平推流反应器与理论混合反应器
所需总体积比：
η
=Vp/Vm=
τ
< br>p
/
τ
m
。
影响因素：反应器类型，反应级数，生产过程中转化率有关
6.
何为平推流和理想混合流？
①反应物
料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一微元体积中流体均
以同样速度向前移动
，此种流动形态称平推流；②由于反应器强烈搅拌作用，
使刚进入反应器物料微元与器内
原有物料元瞬时达到充分混合，使各点浓度相
等且不随时间变化，出口流体组成与器内相
等此流动形态称理想混合流。
7.
实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件？
< br>①
Qr=Qc
，
Qr
体系放出热量；
②
dQc/dT>dQr/dT<
/p>
，
Qc
除热量；
③△
返混：指反应器中不同年龄的流体微元间的混合；原因：①由于物料与流向相
T=T-Tw
2
/E
，
E
反应活化能，
T
反应器温度，
Tw
冷却液温度
8.
何为返混？形成返混的主要原因有哪些？
反运动
所造成，②由于不均匀的速度分布所引起的，③由于反应器结构所引起
死角、短路、沟流
、旁路等。
9.
停留时间的测定方法有哪些，各适用于什么具体情况？
阶跃示踪法→试验装置
脉冲示踪法→工业反应器
10.
停留时间分布和返混之间有什么关系？研究流动模型有何意义？
返混造成停留时间分布，二者有密切关系，可用停留时间分布定量描述；同类
反应器中返混程度，而同一停留时间分布可由不同情况返混与之相适应。
意义：流动模型是为了研究反应器内流体的实际流动形态，在不改变其性质的
前提下，对其加以适当的理想化，这种适当理想化的流动形态称为流动模型，
所以流动模型是反应器中液体流动形态的近似概括，是设计和放大反应器的基
础。
第四章
化工流变学基础
1.
简述流变学及其研究内容？
流变学就是研究物质的变形和流动科学，其任务是使物质所具有多杂变形或流
动现象更明确化、系统化、定量化、进一步把产生现象的机理上升到分子水平。
2.
流体分类
按流体力学观点：分为理想流体和实际流体两大类。理想流体又称为无黏性流
体，实际
流体又称黏性流体，又可分为牛顿流体与非牛顿流体。
3.<
/p>
何为牛顿流体，非牛顿流体？非牛顿流体又有哪些类型？
流动曲线通过坐标原点的一直线的流体称为牛顿流体；凡流动曲线不是直线或
< br>虽为直线但不通过坐标原点的流体称为非牛顿流体。
非
牛顿流体分为三大类：非依时性（假塑性、胀塑性、宾汉流体）
；依时性（触
变性、震凝性）
；粘弹性流体（入口效应、弹性回缩、爬杆效应、
***
）
4.
高分子流体为什么多属于假塑性流体
大分子
链的取向原因，大分子链为无规线团，彼此缠结，对流动阻力大，表现
出较大的黏度。<
/p>
当流动而受较大剪切作用时卷曲缠结的大分子结构被拉直取向，
伸
直后大分子在液体层间传递动量作用较原来小，因而随
γ
增加，
表现出
η
减
小，因此多属于假塑性流体
。
5.
为什么触变性流体和震凝性流
体有特殊的流变行为？
由于在一定剪切条件下，流体的结构随
时间而受到逐步破坏，受破坏结构在剪
切作用停止作用后又可以恢复，体现出独特流动行
为。
6.
一般对于涂料类流体希望其
具有何种流动特性，为什么？
一般希望具有触变性。
因为触变性可使涂料在受外力作用下变成易流动的液体，
而当外力消失后
又很快恢复到高黏性不流动状态，这样易于涂刷而又能保持涂
刷后不流动，尤其适用于垂
直面上的涂刷。
7.
影响高分子流体
流变行为的主要因素有哪些？如何对这些影响进行理论分析
影
响主要因素有高聚物平均分子量、分子量分布、压力、温度、以及溶液浓度。
①存在一临界分子量
Mc
，
M>Mc
，黏度急剧增加：
<
br> C>Cc <
br> p=
、 <
br>
M
为牛顿流体；
M>Mc
为非
牛顿流体
②对分子量相近，分子量分布较宽的流体，比分子量分布较窄
流体较早出现非
牛顿流体转变，且分子量分布越宽，偏离牛顿流动也越远。
③温度：温度增加，黏度
η
下降。对于柔性，温度对其影响不大，链段运动易，
活化能小。
④浓度：聚合物溶液浓度增加，溶液黏度
η
0
增加。临界浓度
Cc
，当<
/p>
C
为牛
顿性流体
，为非牛顿流体
，假塑性。
⑤压力影响：压力影响流
体自由体积，压力
P
增加，自由体积下降，引起黏度
增加。
7.
何为表观粘度？
剪切应力与剪切速率的比值称为表观黏度，
Ma=Z/r
8.
非牛顿流体在圆管中的表观粘度是如何定义的
（
Ua
）
管壁处剪切应力
τ
/
流动特性
=
+++
<
/p>
9.
非牛顿流体的流动行为指数对流体在圆管中的流动行为和聚合
反应结果有何
影响
N
下降，假塑性流体在管中流速分布比牛顿均匀；反应器中
C
T
、及径向分布
也越均匀，分子
量分布也越窄。
10.
对非牛顿流体
在圆管中层流流动规律进行研究有何重要意义？
非牛顿流体与
牛顿流体不同流动特性，二者动量质量传递特性也有所差别，进
而影响到热量传递、质量
传递、及反应结果。因此对流速分布及压力降等问题
研究，不仅能决定管中流体输送量与
功率消耗，同时能了解影响官式反应、塔
式反应器中物料浓度、温度分布，进而影响反应
速度和分子来那个分子分布情
况。
第五章
搅拌聚合釜内流体的流动与混合
1.
搅拌器一般具有哪些功能？
混合、搅动、悬浮、分散等
2.
搅拌釜内的流体的流动分为哪两个层次
宏观：循环流动；微观：剪切流动。
3.
循环流动的三个典型流动分别是什么？哪些流动对混合有利？哪些需克服？
径向流动、轴向流动、切线流动；径向和轴向对混合有利，起混合搅动
及悬浮
作用；切线流动对混合不利。
4.
何为打旋现象？如何消除打旋现象
当
η
不大，搅拌转速较高时，桨叶放在
釜中心线时，液体将随桨叶旋转的方向
沿着釜壁滑动，釜内液体在离心力的作用下，涌向
釜壁，使液面沿壁上升，中
心部分液面下降，形成一个旋窝，通常称打旋现象。消除打旋
现象：偏心安装
可减弱漩涡，安装挡板、加导流筒可有效消除。
5.
试说出几种搅拌器的构型，特点和应用？
①桨式搅拌器：桨叶构型为平桨、斜桨、锚形或框形桨者。特点：结构简单，<
/p>
转速低、桨叶面积大、平桨、斜桨适用于
η
为
0.1-10
2
Pa
·
s
液体搅拌；锚式、
框式
对高
η
液体。
②推进式搅拌器：三瓣叶片；适合湍流程度不高，循环量大。优点：结构简单，
制造方
便，适用于液体
η
低，液量大液体搅拌。剪切作用不大，循环性
能好。