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:C₆H₅CH₃+H₂→C₆H₆+CH₄  原料气的摩尔组成为3.85%C₆H₆,3.18%C₆H₅CH₄,69.97%H₂;温度为863K,操作压力为6.08Mpa;若采用空速为1000m³(STP)/hm³催化剂,试计算反应器出口的气全组成。该反应的速率方程如下:  式中C_T和C_H分别为甲苯和氢的浓度,kmol/m³,甲苯转化速率r_T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。

在等温固定床反应器中进行一级不可逆反应，床内充填颗粒直径为6mm的球形催化剂，反应组分在其中的扩散系数为0.02cm²/s，在操作温度下，反应速率常数为0.1min-1。有人建议改用3mm的球形催化剂以提高产量，你认为采用此建议能否增产？增产幅度有多大？假定催化剂的理化性质均不随颗粒大小而改变，并且改换粒度后仍保持同一温度操作。

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非均相催化氧化反应在列管式固定床反应器中，床层轴向和径向温度分布的温差大，局部温差过大甚至会产生（）现象，导致催化剂烧结。

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多段绝热式固定床反应器的最优化结果是各段催化剂用量相等。

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要使固定床反应器所用催化剂量最少，对简单不可逆反应，应尽可能在（）温度下操作；对可逆放热反应，应尽可能在（）温度下操作；对可逆吸热反应，应尽可能在（）温度下操作。

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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: 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.

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要使固定床反应器所用催化剂量最少，对简单不可逆反应，应尽可能在 高温 度下操作；对可逆放热反应，应尽可能在（）温度下操作；对可逆吸热反应，应尽可能在（）温度下操作。

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在用于固定床的较大颗粒催化剂的机械性能测试中，通常需要测定它的（）和（）。

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在充填直径为4mm的Pd-Al2O3催化剂的滴流床反应器中,于0.1013Mpa,50℃等温下进行α-甲基苯乙烯加氢反应,液相进料α-甲基苯乙烯的浓度为4.3×10-4mol/cm3;床层入口处纯氢及液体的线速度分别等于12cm/s和1cm/s;若液相中α-甲基苯乙烯转化率为90%;试计算床高,假定气相和液相均呈活塞流,且床层压力降可忽略不计.已知数据:该反应对氢为一级,对α-甲基苯乙烯为零级,操作条件下,基于床层体积计算的数据如下:k=16.8 s-1;kLaL=0.203s-1;kLSaS=0.203s-1;氢在催化剂中的有效扩散系数=1.02×10-6cm2/s;氢在液相中的溶解度系数=0.6cm3气/cm3液;床层孔隙率ε=0.42。

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一级不可逆反应A→B，在装有球形催化剂的微分固定床反应器中进行温度为400℃等温，测得反应物浓度为0.05kmol/m3时的反应速率为2.5 kmol/m3床层﹒min，该温度下以单位体积床层计的本征速率常数为kv=50s-1 ，床层孔隙率为0.3，A的有效扩散系数为0.03cm2/s，假定外扩散阻力可不计，试求： （1）反应条件下催化剂的内扩散有效因子 （2）反应器中所装催化剂颗粒的半径

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