环境工程原理问答题每日一练(2019.01.09)

来源：考试资料网
1.问答题某气相反应2A→R+S在固体催化剂存在下进行，该反应的速率方程为-rA=kCcA2。已知纯A的体积流量为2.5m3/h时，在350℃，2MPa下加入装有3升催化剂的中试管式反应器中，反应物A的转化率为70.0%。现要求设计一反应器，在350℃，4MPa下处理体积流量为150m3/h的原料气，原料气中A和稀释剂的体积分数分别为0.70和0.30，求A的转化率为90.0%时，所需催化剂的床层体积。
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2.问答题

在一些反应中，反应产物能对反应起催化作用，加速反应进程，此类反应称为“自催化反应”。对于由反应式（1）和（2）表示的自催化反应，试给出反应物A的速率方程（恒容反应）及其积分式。
A→P（1）
A+P=P+P（2）
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3.问答题直径60μm的石英颗粒，密度为2600kg/m3，求在常压下，其在20℃的水中和20℃的空气中的沉降速度（已知该条件下，水的密度为998.2kg/m3，黏度为1.005×10-3Pa·s；空气的密度为1.205kg/m3，黏度为1.81×10-5Pa·s）。
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4.问答题

板框压滤机有20个板框，框的尺寸为450mm×450mm×20mm，过滤过程中，滤饼体积与滤液体积之比为0.043m3/m3，滤饼不可压缩。实验测得，在50.5kPa的恒压下，过滤方程为（q，t的单位分别是m3/m2和s）。求：
（1）在50.5kPa恒压过滤时，框全充满所需要的时间；
（2）初始压差为50.5kPa恒速过滤，框全充满的时间和过滤结束时的压差；
（3）操作从50.5kPa开始，先恒速过滤至压差为151.5kPa，然后恒压操作，框全充满所需要的时间。
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5.问答题

某高分子碳氢化合物A被不断输入到高温CSTR进行热裂解反应A→5R，改变物料流入量测得裂解结果如下表：
已知V=0.1L，cA0=100kmol/L

（1）若本反应在恒压条件下进行，求该裂解反应的速率方程。
（2）若忽略反应过程中的气体混合物体积变化，求反应的速率方程。
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