题目内容
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在充填ZnO-Fe2O3催化剂的固定床反应器中，进行乙炔水合反应：
2C2H2+3H2O→CH3COCH3+CO2+2H2
已知床层某处的压力和温度分别为0.101MPa，400℃，气相中C2H2的摩尔分数为3%，该反应速率方程为r=kcA。式中，cA为乙炔浓度；速率常数k=7.06×107exp[-61570/(RT)]，单位为h-1。试求该处的外扩散有效因子。
催化剂颗粒直径为0.5cm，颗粒密度1.6g/cm3，乙炔的扩散系数为7.3×10-5m2/s，气体黏度为2.35×10-5Pa·s，床层中气体的质量流速为0.24kg/(m2·s)。
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在循环流动固定床反应器中，若催化剂床层体积为2m3，床层空隙率为0.4，若液体中反应混合物浓度为1kmol/m3，采用例题8-2所计算的传质系数，计算反应器中最大反应速率。又若气相反应，气体中反应混合物浓度为10-2kmol/m3，通过2m3的催化剂床层，反应器的最大反应速率又为多少？
A. 固定床反应器、轴向反应器、热壁反应器
B. 移动床反应器、径向反应器、轴向反应器
C. 流动床反应器、热壁反应器、轴向反应器
D. 固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器
已知铁催化剂的堆密度为2.7g/cm3，颗粒密度为3.8g/cm3，比表面积为16.0m2/g，试求每毫升颗粒和每毫升床层的催化剂表面积。
已知催化剂颗粒外表面的气膜传热系数为421kJ/(m2·h·K)，气体的密度和比热容分别为0.8kg/m3和2.4kJ/(kg·K)，试估算气膜的传质系数。
噻吩(C4H4S)在H2中于600K，3.04MPa时在催化剂颗粒中进行扩散。用BET法测得催化剂的比表面为180m2/g，孔隙率为0.4，颗粒密度为1.4g/cm3，而且测知其孔径分布相当集中，试计算噻吩在上述条件下于该催化剂中的有效扩散系数。已知τm=3.0，噻吩与H2两组分分子扩散系数0.0457cm2/s。
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