第14章非均相化反应过程(气液相反应过程)-作业To

1第十四章非均相催化反应过程——气液相反应过程作业⑥-1若采用NaOH水溶液吸收空气中的CO2，反应过程属瞬间反应CO2+2OH-=2H++CO32-吸收温度为25℃，请计算：(1)当pCO2=1.0133kPa，cNaOH=2mol·L-1时的吸收速率；(2)当pCO2=20.244kPa，cNaOH=0.2mol·L-1时的吸收速率；(3)他们与纯水吸收CO2比较，吸收速率加快了多少倍？已知CO2在空气和水中的传质数据如下：kAG=0.789mol·hr-1m-2kPa-1kAL=25L·hr-1m-2HA=3039.9kPa·L·mol-1⑥-2某清洁生产过程的填料塔中用浓度为0.25mol·L-1的甲胺水溶液来吸收气体中的H2S，反应式如下：H2S+RNH2→HS-+RNH3+(A)(B)(R)(S)反应可按瞬间不可逆反应处理，在20℃时的数据如下：F=3╳10-3mol·cm-2s-1；cT=55.5mol·L-1；pT=101.3kPa；kALσ=0.03s-1；kAGσ=5.92╳10-7mol·cm-3kPa-1s-1；DAL=1.5╳10-5cm2s-1；DBL=1╳10-5cm2s-1；HA=11.65kPa·L·mol-1。为使气体中H2S摩尔分数由1╳10-3降到1╳10-6，求最小液气比和所需填料高度。⑥-3已知气液反应A(g)+B(l)→P(l)的本征动力学方程是−rA=k2cAcBmol·cm-3s-1，反应在70℃下进行时，k2=20cm3mol-1s-1。在一搅拌充分的反应器内，将含A为20%的气体在总压为101.33kPa下通入，若比表面积σGL=3.0cm2cm-3，εL=0.85，DAL=2.2╳10-5cm2s-1，HA=1.12╳104kPa·L·mol-1，kAL=0.07cm·s-1。气相阻力可忽略不计，求当cB=4.0╳10-3mol·cm-3时的以单位容积床层计的宏观反应速率。∆⑥-4某清洁生产过程利用半间歇鼓泡塔中进行苯氯化生产一氯化苯的反应：2Cl2(G)+C6H6(L)→C6H5Cl+HCl(A)(B)(R)为了控制副反应，确定苯的最终转化率为0.45。某装置年生产能力为8万吨一氯化苯（每年以7000小时计）。反应生成一氯化苯的选择性SR=0.95。在操作条件下，已知DAL=7.57╳10-9m2s-1；cAI=1.03kmol·m-3；kAL=3.7╳10-4m·s-1；−rA=−rB=kcAcB；k=2.08╳10-4m-3kmol-1s-1；ρB=810kg·m-3；比表面积σ=200m2m-3；装填系数φ=0.7；平均气含率εG=0.2，每批料辅助生产时间t’=15min，计算所需鼓泡塔反应器容积。