6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、
b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。 （1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb
（2）二级反应，等温操作。ηa <ηb 三、问答题（每题6分，共12分）
1.液相复合反应, 若为使目的产物P 的选择性高，应选择：
(1) 若采用间歇反应釜，其加料方式为？
(2) 若采用管式反应器，其进料方式为？
(3) 若E 1>E 2，则反应温度应尽可能采用高温或低温？
答：为使目的产物P 的选择性高，应选择：
(1)若采用间歇反应釜，其加料方式为 A 一次性加入，B 连续滴加 ；
(2)若采用管式反应器，其进料方式为 A 从反应器进口处加入，B 沿管长多处加入 ；
(3)若E 1>E 2，则反应温度应采用 高温 。
Q B A P
B A k k −→−+−→−+212225.025
.021B A Q B A P C C k r C C k r ==2)1(R R B B A A B
B A A S P K P K P K P K P K k r ＋++=
2. 在四段绝热式固定床反应器中进行n 级不可逆反应,各段的催化剂量相同,且控制进入各段的反应物料温度相等.若n>0,试问
(1) 哪一段的净转化率最大?哪一段最小?
(2) 若段间采用冷激方法进行降温,试问第一段与第二段之间和第二段与第三段之间
哪处需加入的冷激剂量多?为什么?
解:(1)虽然各段进口温度相等,在催化剂量相同的情况下,净转化率也按1至4段的顺
序递减,第一段最大,第二段次之, 第三段再次之，第四段最小.
(2)因第一段反应量大于第二段反应量,所以1-2段间要取出的热量比2-3段间要取出
的热量大,因而1-2段间需要的冷激量也大于2-3段间需要的冷激剂量.
四、计算题：（第1，2题均为12分，第3题为14分，共38分）
1.在反应体积为1 m 3
的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1，2： 23223+→H COCHCH H O H COHCHOHCH
该反应对环氧丙烷为一级，对水为零级，反应温度下反应速率常数等于0.98h -1
，原料液中
环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m 3，环氧丙烷的最终转化率为90%。
（1）若采用间歇操作，辅助时间为0.65h ，则丙二醇-1，2的日产量是多少？
（2）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则丙二醇-1，2的日产量又是多少？
（3）为什么这两种操作方式的产量会有不同？
解：
（1） 一级不可逆反应： h
m Q Q t t Q V h x k t r Af /3/11)65.035.2()(35.2)9.01ln(98
.01)1ln(130000==+=+==--=--
=3101,,0.98, 2.1/,0.9-=====r A A A A V m r kC k h C kmol l X
丙二醇的浓度=30 2.10.9 1.89/=⨯=A A C X kmol m
丙二醇的产量=Af A00x
C Q ＝1.891/30.63/15.15/⨯==日kmol h kmol
(2) 采用定态下连续操作 000.91(1)
0.98(10.9)⨯===--Af
r Af Q X Q V k X 所以Q 0=0.109m 3/h
丙二醇的产量=0.109 1.890.2058/ 4.939/⨯==日kmol h kmol
（3）因连续釜在低的反应物浓度下操作，反应速率慢，故产量低。
2.对一闭式反应器进行停留时间分布实验测定，在Q ＝300L/min 下，得到E(t)～t 关
系如下图所示。由于该图放置已久，纵坐标模糊不清。试根据E(t)函数性质确定并计算：
（1）E(t)
（2）F(t) （3）该反应器体积为多少？ （4）多级串联模型参数N 为多少？ (5)无因次方差2θσ为多少？ （6）轴向扩散模型参数Pe 为多少？
