在充填10m³催化剂的绝热固定床反应器中进行甲苯氢解反应以生产苯:

式中CT和CH分别为甲苯和氢的浓度,kmol/m³,甲苯转化速率rT的单位为kmol/m³s,反应热效应=-49974 J/mol,为简化计,反应气体可按理想气体处理,平均定压热容为常数,等于4.23J/molK.

在内径为5.1cm的固定床反应器中常压下进行萘氧化反应:采用直径为0.318cm的球形钒催化剂,该反应可按拟一级反应处理,以床层体积为基准的反应速率常数

温度为641K,试计算热点处气相中萘的浓度.假定外扩散的影响可不考虑,副反应可忽略.

在三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?
(3)若n<0,对问题(1),(2)是否还能作出肯定性的回答?为什么?

在一列管式固定床反应器中进行邻二甲苯氧化制苯酐反应,管内充填高及直径均为5mm的园柱形五氧化二钒催化剂,壳方以熔盐作冷却剂,熔盐温度为370℃,该反应的动力学方程为:
式中PA为邻二甲苯的分压Pa,P⁰B为O₂的初始分压Pa,反应热效应△Hr=-1285kJ/mol,反应管内径为25mm,原料气以9200kg/m²h的流速进入床层,其中邻二甲苯为0.9%,空气为99.1%(mol),混合气平均分子量子力为29.45,平均热容为1.072kJ/kgK,床层入口温度为370℃,床层堆密度为1300kg/m³,床层操作压力为0.1013Mpa(绝对),总传热系数为69.8w/m²K,试按拟均相一维活塞流模型计算床层轴向温度分布,并求最终转化率为73.5%时的床层高.计算时可忽略副反应的影响.

在绝热催化反应器中进行二氧化硫氧化反应，入口温度为420℃，入口气体中SO₂浓度为7%（mol）；出口温度为590℃，出口气体中SO₂含量为2.1%（mol），在催化剂床层内A，B，C三点进行测定.
（1）测得A点的温度为620℃，你认为正确吗？为什么？
（2）测得B点的转化率为80%，你认为正确吗？为什么？
（3）测得C点的转化率为50%，经再三检验结果正确无误，估计一下C点的温度.

由直径为3mm的多孔球形催化剂组成的等温固定床，在其中进行一级不可逆反应，基于催化剂颗粒体积计算的反应速率常数为0.8s^-1，有效扩散系数为0.013cm²/s，当床层高度为2m时，可达到所要求的转化率.为了减小床层的压力降，改用直径为6mm的球形催化剂，其余条件均不变，流体在床层中流动均为层流，试计算：
（1）催化剂床层高度；
（2）床层压力降减小的百分率.

苯（B）在钒催化剂上部分氧化成顺酐（MA），反应为：

乙苯脱氢反应在直径为0.4cm的球形催化剂上进行,反应条件是0.10Mpa,600℃,原料气为乙苯和水蒸汽的混合物,二者摩尔比为1:9,假定该反应可按拟一级反应处理.