?3.211?107?k?0.2479exp??m3/kmol?s?RT??
5?1.39?10??19KC?1.019?10exp???RT?考虑到釜液升/降温的影响，操作周期延长到3hr，并按以下升/降温程序操作：t=0, T=40?C; t=15min, T=80?C; t=30min, T=100?C; t=110min, T=100?C; t=140min, T=40?C。
求：乙酸转化率为35%的反应时间，乙酸乙酯的产量，装填率=0.7时所需的反应釜体积。(间歇釜反应器，Exercise-8.16) 17、
如果将课堂练习15的操作时间设置改为间歇加料时间2hr，停止时间
1hr，求乙酸转化率为35%的反应时间，乙酸乙酯的产量，装填率=0.7时所需的反应釜体积。(间歇釜反应器，Exercise-8.17) 18、
如果将课堂练习17的反应釜用100?C的饱和蒸汽加热，反应釜传热面积
6m2，传热系数500W/m2/K，求乙酸转化率为35%的反应时间，釜液温度随时间变化的曲线。(间歇釜反应器，Exercise-8.18) 课后练习：
1、乙苯脱氢生产苯乙烯的反应方程式为：
catC6H5-C2H5???C6H5-CH=CH ?H2 (A) (B) (C)反应速率方程为
反应于T=898K下在列管式反应器中等温等压进行。列管反应器由260根内径50mm的圆管构成，管内填充的催化剂堆积密度为700kg/m，管内的流动模式可视为平推流，流体流经反应器的压降为0.02MPa。
在反应条件下的反应速率常数k=1.68×10
4
-10
3
kmol/kg/s，平衡常数
Kp=3.727×10Pa。进料流量为128.5 kmol/hr，压力P=0.14MP，其中乙苯浓度为0.05（摩尔分率），其余为水蒸汽。
求：乙苯的最终转化率为60%时所需的反应管长度。(Exercise-8.19)
2、现有一生产能力为1000吨/日氨的四段冷激式氨合成塔(如下图所示)，各催化
剂床层的进口温度和进、出口氨浓度如下：
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层数 1 2 3 4 进口温度（°C） 410 430 418 426 进口氨浓度（%mol） 2.0 6.9 8.4 9.9 出口氨浓度（%mol） 8.0 9.5 10.5 12.0 已知原料气温度为141 °C，压力为15 MPa，组成（%mol）为
NH 3CH 4Ar 2.3 N 2H 22.0 11.0 22.2 62.5 求：
1、各股冷激气量占总原料气量的分率； 2、各催化剂床层出口气体温度；
3、原料气的体积流量。 (Exercise-8.20a，Exercise-8.20b)
3、苯氯化制造氯苯、二氯苯、三氯苯的化学反应方程式如下：
反应在液相中发生，反应动力学对于所有反应物均为 1 级。在328K 的温
18
度条件下，反应速率常数分别为
反应在容积为 5m3 的连续搅拌釜中进行，反应釜的装填系数为0.7，操作温度为328 K。苯的加料速率为100 kmol/hr，温度为293 K，压力为0.2 MPa，氯气的加料温度为293 K，压力为0.2MPa。
试：(Exercise-8.21a~e)
1） 分析加料氯气/苯比例对产品中三种氯代苯摩尔分率的影响。 2） 分析反应器体积对产品中三种氯代苯摩尔分率的影响。 3） 优化加料氯气/苯比例，使产品中二氯苯摩尔分率达到最大值。 4） 同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使产品中二氯苯摩尔分率达到最大值，并对结果进行讨论。
5） 同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使单位反应器体积的二氯苯产量达到最大值。
6） 在产品中二氯苯摩尔分率不低于 0.67 的约束条件下，同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使单位反应器体积的二氯苯产量达到最大值。
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化工优化问题实例 1. 换热器系列的最优设计
单纯形法优化实例,P75(化工中的优化方法)
H1-H-OUTH3-H-OUTH2-H-OUTHEATER-3HEATER-1HEATER-2COLD-INH2-C-OUTH1-C-OUTH3-C-OUTH1-H-INH2-H-INH3-H-IN
2. 发
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