单张聚合反应工程基础课后习题答案

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< /p>

-

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

< br>-

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，

< br>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

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？

①

Qr=Qc

，

Qr

体系放出热量；

②

②

dQc/dT>dQr/dT

，

Qc

除热量；

③

③△

T=T-Tw< p>
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？

返混：指反应器中不同年龄的流体微元间的混合；原因：

①

由于物料与流向相反运动所造成，

②

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。

1

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虽为直线