化學反應工程基礎課后習題答案

1、第二章第二章化學反應工程基礎化學反應工程基礎1.說明聚合反應工程的研究內容及其重要性。研究內容：①以工業(yè)規(guī)模的聚合過程為對象，以聚合反應動力學和聚合體系傳遞規(guī)律為基礎；②將一般定性規(guī)律上升為數(shù)學模型，從而解決一般技術問題到復雜反應器設計，放大等提供定量分析方法和手段；③為聚合過程的開發(fā)，優(yōu)化工藝條件等提供數(shù)學分析手段。簡而言之：聚合反應工程研究內容為：進行聚合反應器最佳設計；進行聚合反應操作的最佳設計和控制。2.動力學方程建立時，數(shù)據(jù)收

2、集方式和處理方式有哪些？收集方式：化學分析方法，物理化學分析方法處理方式：積分法，微分法。3.反應器基本要求有哪些①提供反應物料進行反應所需容積，保證設備一定生產能力；②具有足夠傳熱面積；③保證參加反應的物料均勻混合4.基本物料衡算式，熱量衡算式①物料衡算：反應物A流入速度反應物A流出速度反應物A反應消失速度反應物A積累速度=0（簡作：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系統(tǒng)與外界交換熱量反應過程的

3、熱效應積累熱量=05.何謂容積效率？影響容積效率的因素有哪些工業(yè)上，衡量單位反應器體積所能達到的生產能力稱之為容積效率，它等于在同一反應，相同速度、產量、轉化率條件下，平推流反應器與理論混合反應器所需總體積比：η=VpVm=τpτm。影響因素：反應器類型，反應級數(shù)，生產過程中轉化率有關6.何為平推流和理想混合流？①反應物料在長徑比很大的反應器中流動時，反應器內每一微元體積中流體均以同樣速度向前移動，此種流動形態(tài)稱平推流；②由于反應器強烈

4、攪拌作用，使剛進入反應器物料微元與器內原有物料元瞬時達到充分混合，使各點濃度相等且不隨時間變化，出口流體組成與器內相等此流動形態(tài)稱理想混合流。7.實現(xiàn)反應器的熱穩(wěn)定操作需滿足哪些條件？①Qr=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=管壁處剪切應力τ流動特性=9.非牛頓流體的流動行為指數(shù)對流體在圓管中的流動行為和聚合反應結果有何影響N下降，假塑性流體在管中流速分布比牛頓均勻；反應器中C、T、及徑向分布也越均勻，分子量分布也越窄。10.對非牛頓流體在圓管中層流流動規(guī)律進行研究有何重要意義？非牛頓流體與牛頓流體不同流動特性，二者動量質量傳遞特性也有所差別，進而影響到熱量傳遞、質量傳遞、及反應結果。因此對流速分布及壓力降等

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

7、軸向對混合有利，起混合攪動及懸浮作用；切線流動對混合不利。4.何為打旋現(xiàn)象？如何消除打旋現(xiàn)象當η不大，攪拌轉速較高時，槳葉放在釜中心線時，液體將隨槳葉旋轉的方向沿著釜壁滑動，釜內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、加導流筒可有效消除。5.試說出幾種攪拌器的構型，特點和應用？①槳式攪拌器：槳葉構型為平槳、斜槳、錨形或框形槳者。特點：結構