温度为1000K的纯丙酮蒸汽以8kg/s的流量流入内径为26mm的活塞流反应器，在其中裂解为乙烯酮和甲烷：

（1）计算所需的反应体积；
（2）绘制轴向温度分布及轴向丙酮浓度分布图。

在常压和2300℃下在管式反应器中进行纯度为90%的甲烷高温热裂解反应：

（3）用图表示各组分浓度随空时的变化关系。 
（4）若改变甲烷的进料浓度，产物分布曲线是否改变？ 
（5）若改变反应温度，产物分布曲线是否改变？若提高反应温度，C₂H₄的收率是增加还是减少？乙炔的收率是增加还是减少？

有一自催化液相反应A→B，其速率方程为

（1）为使所需反应体积最小，采用何种型式反应器好？并算出你所选用的反应体积。
（2）如果采用循环反应器，请确定最佳循环比及反应体积。
（3）当循环比ψ=∞时，反应体积为多少？
（4）当循环比ψ=0时，反应体积为多少？

环氧乙烷与水反应生成乙二醇，副产二甘醇： （1）选择何种型式的反应器好？
（2）欲使乙二醇的收率最大，转化率为多少？
（3）有人认为采用活塞流反应器好，乙二醇收率高但环氧乙烷转化率低，故建议采用循环反应器以提高总转化率，你认为这种建议是否可行？如果循环比ψ=25，并使空时与第（2）问的空时相等，则此时总转化率及乙二醇的收率是提高还是降低？

在活塞流反应器中绝热进行丁二烯和乙烯合成环乙烯反应：

（1）空时，平均停留时间及出口温度；
（2）若改在440℃下等温进行，重复（1）的计算；
（3）440℃下等温反应时所需移走的热量。

现有反应体积为1m³的活塞流反应器两个，拟用来分解浓度为3.2kmol/m³的过氧化氢异丙苯溶液以生产苯酚和丙酮。该反应为一级不可逆反应，并在86℃等温下进行，此时反应速率常数等于0.08s-1。过氧化氢异丙苯溶液处理量为2.4m³/min。试计算下列各种情况下过氧化氢异丙苯溶液的转化率。
（1）两个反应器串联操作；
（2）两个反应器并联操作，且保持两个反应器的原料处理量相同，即均等于1.2m³/min；
（3）两个反应器并联操作，但两者原料处理量之比为1：2，即一个为0.8m³/min，另一个则为1.6m³/min；
（4）用一个反应体积为2m3的活塞流反应器替代；
（5）若将过氧化氢异丙苯的浓度提高到4kmol/m³，其余条件保持不变，那么，上列各种情况的计算结果是否改变？相应的苯酚产量是否改变？
（6）比较上列各项的计算结果并讨论之，从中你得到哪些结论？

（1）写出绝热管式反应器反应物料温度与转化率关系的微分方程； 
（2）在什么情况下该方程可化为线性代数方程，并写出方程。回答问题（1），（2）时必须说明所使用的符号意义；

（4）在（3）的条件下，如甲苯最终转化率达到70%，试计算绝热反应器的出口温度。

在充填钒催化剂的活塞流反应器中进行苯（B）氧化反应以生产顺丁烯二酸酐（MA）：反应系在1.013×10⁵Pa和704K等温进行。原料气为苯蒸汽与空气的混合气，其中含苯1.8%（mol）。现拟生产顺丁烯二酸酐1000kg/h,要求其最终收率为42%。假设（1）可按恒容过程处理；（2）可采用拟均相模型。
试计算：
（1）苯的最终转化率；
（2）原料气需用量；
（3）所需的催化剂量。

在活塞流反应器中等温等压（5.065×10⁴Pa）下进行气相反应:

式中P_A为A的分压Pa，原料气含量A10%（mol），其余为惰性气体。若原料气处理量为1800标准m³/h，要求A的转化率达到90%，计算所需的反应体积及反应产物Q的收率。 

在一活塞流反应器中进行下列反应：

料流量为3m³/h,其中不含P和Q，试计算P的最高收率和总选择性及达到最大收率时所需的反应体积。