1、 天津大学反应工程复试资料最全 2014年3月27日星期四各位学弟学妹你们好，我知道当你们在耐心看这文章的时候肯定是希望找到天津大学研究生考试复试反应工程的相关资料。作为过来人，我这次就把我搜寻好久的也是最全面的资料上传，节省学弟学妹们搜索的时间！需要注明的是：敢说是最全的资料，确实有点夸大，但是我的资料绝对足够你们应付复试的笔试环节了！我的资料来源于百度、论坛以及从天大过来人中购买的！注意：对于报考化学工程专业的学生，可以百度查询“天津大学化工考研面试环节题库”（不是百分百的准，但是面试之前最好要背下来！）第一份资料： 2013天大化学工程复试科目反应工程试题完整回忆（8分）一、某气固相催化
2、反应A+BR的反应步骤如下：A+=A；A+BR +。其中第二步为速率控制步骤，试推导该反应的动力学方程。 （8分）二、已知反应：AP rP=k1cA；AQ rQ=k2cA2。若P为目的产物，采取哪种反应器为好？操作方式如何？说明你的理由。 （16分）三、某闭式反应器的停留时间分布密度函数如下： E(t) = 0 t2.46 h = e2.46-t t2.46 h 拟在该反应器中进行如下一级连串不可逆反应：APQ。反应速率常数分别为k1= 0.4h-1， k2=0.1h-1。A的初始浓度为1kmol/m3。 反应器的平均停留时间t(-)以及无因次方差2； （1）计算出口转化率； （2）估算P的收
3、率。个人想法：因返混较小，可用PFR估算之 （15分）四、某气固催化反应固定床于常压恒温条件下进行如下一级不可逆反应：AP。已知：反应温度T=773.15K，速率常数kw=0.5 m3/(kgh)，催化剂颗粒密度1200 kg/m3，颗粒直径为0.6 cm，A的摩尔质量为60 g/mol，有效扩散系数De=3.510-3 cm2/s。 (1) 求内扩散有效因子； (2) 如果生产要求P的产量为20吨/天，A的转化率达90%，试计算催化剂的用量。 （18分）五、某间歇釜在绝热条件下进行如下液相反应：A+BP rP=k10exp（-E1/RT）cA；AQ rQ=k20exp（-E2/RT）cA2。
4、各反应的反应热均为-40 kJ/mol，反应液的平均比热为1600 kJ/（m3K）。已知反应的初始温度为80,反应物的初始浓度cA0=cB0=2 kmol/m3，cP0=cQ0=0。 （1）求A的转化率达80%，求此时的釜温； （2）反应器的大小以及P的收率。（不要求算出具体结果，写出用到的公式和思路）第二份资料： 化学反应工程试卷I.填空题1.(1)化学反应工程是一门研究_的科学。2.(1)如果平行反应均为一级不可逆反应，若，提高选择性应_。3.(1)对于反应，则_。4.(1)全混流反应器的移热速率=_。5.(1)全混流反应器的返混_。6.(1)介于非凝集态与完全凝集态之间的混合态称为_。
5、7.(1)在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_。8.(1)气-固相催化反应的内扩散模数_，它是表征内扩散影响的重要参数。9.(2)气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_结合的，而化学吸附是靠_结合的。10.(1)绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_模型来计算。11.(2)目前描述固定床反应器的数学模型可分为_和_的两大类。12.(3)在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，以垂直管最为常用，它同时具有_，_并甚至_的作用。13.(1)描述流化床的鼓泡床模型，它相当于_时
6、，乳相中气体全部下流的情况，工业上的实际操作大多属于这种情况。14.(1)双膜模型把复杂的相间传质过程模拟成_的叠加，相间传质总阻力等于双膜传质阻力的加和。II.单项选择1.(2)全混流反应器中有_个稳定的定常态操作点。A. 1 B. 2 C. 3 D. 42.(2)一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度_。A. B. C. D. 3.(2)轴向分散模型的物料衡算方程在_式边界条件下有解析解。A. 闭-闭 B. 开-闭 C. 闭-开 D. 开-开4.(2)反应级数n=_时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 25.(2)催化剂在使用过程
7、中会逐渐失活，其失活速率式为，当进料中的杂质吸附极牢以及对产物无内扩散阻力时，d为_。A. 0 B. =1 C. 3 D. 16.(2)催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了表面反应速率与_之比。A. 扩散速率 B. 外扩散速率 C. 内扩散速率 D. 实际反应速率7.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_。A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度8.(2)不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_。A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差C. 床层径向有温度梯度 D. 床
8、层径向有浓度梯度9.(2)流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的，一般取流化数在_范围内。A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.510.(2)下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_。A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关III.简答题1.(5)对于可逆放热反应如何选择操作温度？2.(5)简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？3.(5)简述气-液反应的宏观过程：A（g） + bB（l） 产物（l）？4.(5)简述固定床反应器的优缺点？5.(5)简述流化床反应器的缺点？6.(5)简
9、述气-液相反应器的设计所包含的内容？IV.计算题1.(10)醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳： 已知在916时，试计算：1）99%的醋酸反应掉的时间；(6分)2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。（4分）2.(5)平行反应，其中，已知，求在平推流反应器中的？3.(10)在一容积为2.5m3的间歇釜中进行均相反应A + B P，为防止产物P在高温分解，反应维持在75等温操作，活化能。当反应物A和B的初始浓度均为，A的转化率时，该间歇釜平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若把反应移到一个管内径为125mm的理想管式反应器中进行，若将温度提升到85等温操作
10、，且处理量与所要求达到的转化率均与间歇反应时相同，求所需的管式反应器长度。4.(10)应用脉冲示踪法测定一容积为12 l的反应装置，进入此反应器的流体流速，在定常态下脉冲的输入80克的示踪剂A，并同时测其出口物料中A的浓度CA随时间的变化，实测数据如下：t（min）05101520253035CA（g/l）03554210试根据实验数据确定E（t）曲线的方差和。5.(5)某一液相分解反应，若已知其反应动力学为，当平均停留时间为15min时，当多级全混流模型可用时，其，求其最终转化率为多少？第三份资料： 第四份资料：关于复试：笔试反应工程：一共四道大题1.连串反应进行到一定时间计算目的产物的收率
11、，非常简单！2.给你一个响应曲线，一个分布时间概率密度函数和一个简单的反应，让你评价这两个反应器的流动状态，我当时就是计算了他俩的期望和方差，并根据他的期望和方差，选择合适的模型。3.内扩散因子的计算，是球形催化剂，比较简单就是带公式。4.给你几个条件，给据朗格缪尔理想吸附模型推导反应机理，这个没有做出来。总体感觉还是有些难度吧，我答得一般这四道题满分一共65分，也就是说面试占120分！专业英语15分！面试：今年面试顺序按排名，面试题目是抽签决定的。两个信封一个是实验一个是综合知识，绝大多数是化原，还有少量物化！以及化原和物化的基础知识。我把我在考场外听到的几道题写在这里：1.测定直管阻力的实
12、验中什么时候用差压变送器，什么时候用U形管。2.吸附与吸收的区别3.过氧化氢催化分解速率常数受什么影响？4.萃取精馏原理，举个例子！5.什么是溶液，溶剂，溶质？等等当然他会问些小问题。总之老师很和蔼不排外，我就是外校的。每人大约10分钟左右。英语面试：一道专业英语的汉译英，要看下专业词汇基本的，如单元操作，热力学，组分等。之后他会直接问你问题，家乡啊，大学啊等等比较轻松，如果你卡住了老师会给你解围的，差距都不大！希望2011年考天大的同学考出好成绩，梦圆天大！第五份资料： 第六份资料：反应工程复试题目: 1. 找出一平衡反应的变化参数:r=kCaCbCr-kCaCbCr只中的变量个数,并写出分
13、析过程,其中化学计量数为v=1 2. 计算停留时间分布f( ).e( ),基本题型是第五章的课后习题第一题 其中有全混流,活塞流,非正常流动 3. 名词解释 皮可列数 梯尔摸数 lianmior- 关于非理想吸附的式子 内扩散因子 (基本上是第五.六七章的内容) 4.计算 计算一个固定床反应器的催化剂的质量,其中用到内扩散因子的求法,基本的公式 面试: 1. 专业综合: a. 关于膜超滤的原理和举出两个工业上应用的例子 b. 节流流量计的几种形式,其中原理,和流量计的标定,何时需要?怎样标定? c. 分析化学是在什么层次上研究的, d. 精溜塔怎样实现常压和减压精溜的 2.问了一些关于毕业设计
14、的问题 2.实验: a.物化实验:(基本是初试考试要求的那几个实验) A.最大泡压法测表面张力 B.测皂化反应 C.双氧水的速率常数 b.化原实验: (基本是初试考试要求的那几个实验) 3.汉译英 比较难 ，不是好准备 自己大致发挥了 要么就看考研翻译 还有口语在一起,大致介绍自己的学校,城市什么的,（多准备一些，到时间背一下就可以了）第七份资料：答案1.(1)化学反应的工程问题2.(1)提高温度3.(1)4.(1)5.(1)最大6.(1)部分凝集态7.(1)愈小8.(19.(2)范德华力、化学键力10.(1)拟均相一维11.(2)拟均相、非均相12.(3)传热、控制气泡聚、减少颗粒带出13.
15、(1)61114.(1)串联的稳定的双膜分子扩散过程1.(2)B2.(2)B3.(2)D4.(2)C5.(2)A6.(2)C7.(2)A8.(2)A9.(2)A10.(2)C1.(5)1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度；（分）2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；（分）3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。（分）2.(5)通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。（分）所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，
16、通过观测该示踪物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。（分）根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。（分）3.(5)1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡；分2）反应物气相组分A从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应；分3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散；分4）气相产物向气相主体扩散。分4.(5)凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。（分）1）催化剂在床层内不易磨损；（分）2）床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂
17、和较小的反应器容积来获得较大的生产能力；（分）3）固定床中的传热较差；（分）4）催化剂的更换必须停产进行。（分）5.(5)1）气流状况不均，不少气体以气泡状态经过床层，气-固两相接触不够有效；（分）2）粒子运动基本上是全混式，因此停留时间不一。（分）在以粒子为加工对象时，影响产品质量的均一性，（分）且粒子的全混造成了气体的部分返混，影响反应速率和造成副反应的增加；（分）3）粒子的磨损和带出造成催化剂的损失，并要设置旋风分离器等粒子回收系统。（分）6.(5)首先是根据气-液反应系统的动力学特征来选择正确的反应器型式，（分）然后结合反应器特性来确定能满足给定生产任务的反应器几何尺寸。（分）1.(1
18、0)解：设在时间t时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x和y，初始为，则 分 分相加得 分将其积分 分1）当转化率为99%时 分 分2）瞬时选择性为 分积分得 分 分2.(5)解： 分对上式进行积分得 分当时，产物P的浓度最大 分 分3.(10)解：根据阿累尼乌斯公式 分故 分求得 分因为，且为等摩尔反应，故 分 在间歇反应器中所需的反应时间为： 分 带入得 分此反应时间应等于在理想管式反应器中的停留时间，即分 分 分管长 分4.(10)解：首先对实验数据进行一致性检验，此时应满足： 分 分实验数据的一致性检验是满足的。 分其中 分由数据计算得如下表： 分t（min）05101520253035E（t）
19、=CA/C000.030.050.050.040.020.010t2E（t）00.75511.251612.590 分 分 分5.(5)解： 分 取N=4 分 分 分第八份资料：1.简述均相反应及其动力学的研究内容？ 答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。2.简述链锁反应所具有的基本特征？ 答：1）链反应具有三个阶段：链的引发、链的传播和链的终止； 2）链的引发和传播均需要通过游离原子或游离基； 3）游离原子和游离基均具
20、有较高活性，容易受器壁或其它惰性物的作用而重新生成稳定的分子，从而使链反应终止。3.简述理想反应器的种类？ 答：通常所指的理想反应器有两类：理想混合（完全混合）反应器和平推流（活塞流或挤出流）反应器。所谓完全混合流反应器是指器内的反应流体瞬间达到完全混合，器内物料与反应器出口物料具有相同的温度和浓度。所谓平推流反应器是指器内反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，不存在不同停留时间的物料的混合，所有的物料在器内具有相同的停留时间。4.简述分批式操作的完全混合反应器？ 答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产
21、时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。5.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？ 答：空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。6.对于可逆放热反应如何选择操作温度？ 答：1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最
22、优温度曲线相应降低温度； 2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。7.对于反应，；，当时如何选择操作温度可以提高产物的收率？ 答：对于平行反应，所以，当时应尽可能提高反应温度，方可提高R的选择性，提高R的收率。8.停留时间分布密度函数E（t）的含义？ 答：在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在反应器出口流体的质点中，在器内停留了t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E（t）dt（分）。 。9.停留时间分布函数F（t）的含义？答：在定常态下的连续稳定流
23、动系统中，相对于某瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）。10.简述描述停留时间分布函数的特征值？ 答：用两个最重要的特征值来描述平均停留时间和方差。1） 定义式为：，平均停留时间是E（t）曲线的分布中心，是E（t）曲线对于坐标原点的一次矩，又称E（t）的数学期望。2） 是表示停留时间分布的分散程度的量，在数学上它是指对于平均停留时间的二次矩。11.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 答：通过物理示踪法来测反应器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统，通过观测该示踪物质在
24、系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。根据示踪剂输入方式的不同大致分为四种：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入法。12.简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？答：脉冲示踪法是在定常态操作的连续流动系统的入口处在t=0的瞬间输入一定量M克的示踪剂A，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。对应的曲线为E(t)曲线，。13.简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？ 答：阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为的流体，同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。对应的曲线为F（t），。14.简述建立非理想流动的流动模型的步骤？ 答：1）通过冷态模型实验测定实验装置的停留时间分布； 2） 根据所得的有关E（t）或F（t）的结果通过合理的简化提出可能的流动模型，并根据停留时间分布的实验数据来确定所提出的模型中所引入的模型参数； 3） 结合反应动力学数据通过模拟计算来预测反应结果； 4） 通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。15.简述非理想流动轴向扩散模型的特点？ 答：1）在管内径向截面上流体具有均一的流速； 2）在流动方向上
