8-1 解：Sc???Dv0?3?10?5?51?4?10??0.75
u?0.0363600?3600??4dt2?4?0.127m/s
2?0.01?3Re??udP??1?0.127?1?103?101/3?5?4.23
Sh?ARe1/2Sc?1.9?4.231/2?0.751/3?1.9?2.06?0.909?3.56
a?6dp?6000m?1
kg?Sh?Ddpkkga11?Da?3.56?4?101?100.1?3?5?0.1424m/s
Da??0.1424?6000?1
?1.17?10
?4?1?8-2 Sc???D?3?10?5?50.558?8?10?0.672
Re??udP??0.558?0.2?4?103?101/2?4?5?1.488
Sh?2?0.6ReSc?11/3?2?0.6?1.4881/2?0.6721/3?2.64
a?6dp?15000m
kg?Sh?Ddpkkga11?Da?2.64?8?104?100.741?4?5?0.528m/s
Da??0.528?15000?1
?9.36?10?5
?1?8-3
解：??kcbncb3?De??rp?3rp??????krp2De?0.09?0.257.04?10?42?2.83
?2?8-4
3?11?3?11?????????0.686
??tanh???2.83?tanh2.832.83?解：?2?2?rRcAbDe2p??1.2?103600??1?2?10?10?5?10?55?620106?400＞15
说明内部阻力已经很严重 8-5 解：?2?2?rpRcAbDe2?rp?1010?52?6?3?10?1.44
解得rp?1.2mm 8-6
参见P231-232 8-7
kcnb解：（1）??cb?3??De???rp?3rp???krp2De?120.23??2.5?101.2?10?5?3?2?0.173
?2?3?11?3?11?????????0.913
??tanh???0.173?tanh0.1730.173?nb（2）??kcc3?De?b?rp?3rp??????kr2pDe?120.46??2.5?107?10?7?3?2?1.015
?2?3?11?3?11?????????0.937
??tanh???1.015?tanh1.0151.015?依题意得0.23?0.913cesV1?0.46?0.937cesV2 解得
V2V1?0.487，所以催化剂用量为原来的0.487
（3）依题意得：0.46?r7?10?42p?7?120.23??2.5?101.2?10?5?3?2 解得rp?2.13?10m 8-8 解：（1）a?cescbRkgacb62.4?10?3?2500m/m23?单位催化剂体积?
?1??1?105300?1500?20?0.989
所以气膜阻力没有影响 （2）??2?2rpRcAbDe2?14?2.4?102?6?10?5520?5?10?144＞15
所以内扩散阻力影响严重
（3）颗粒表面与气流主体的温度差为
Ts?Tb????Hr?kgh?cb?ces??167.2?300167.2?0.22?66℃
颗粒内部温度差为：
?Tmax?De???Hr?ces?e?5
?5?10?167.2?19.781.672?0.1℃
8-9
由数据处理得下表：其表观速率为
RA?V?cA0?cAfW?
cA0?cAfcA0序号 W/V W/FA0 RA dp N 2 2 2 2 200 500 1 2 0.5 1 1/6 0.25 1/3 0.5 3 0.5 0.125 0.5 4 1 500 由序号1、2可知，dp相同，N不同，表观速率RA不变，表明外扩散不存在影响。 由序号2、3可知，dp不同，N相同，表观速率RA不同，表明内扩散影响严重。 8-10
由序号2、3可知，dp相同，N不同，表观速率RA不变，表明外扩散不存在影响。 由序号1、2可知，dp不同，N相同，表观速率RA不同，表明内扩散影响严重。 8-11
同上，外扩散不存在影响，内扩散影响严重。 8-12 解：（2）对一级反应：
kcnb??c3?De?b?rp?3rp??????2kr2pDe?120.666??6?102.96?10?3?1?2?4.5
?2?3?11?3?11?????????0.519
??tanh???4.5?tanh4.54.5?表明内扩散影响严重。
（1）cb?pbRT?0.5?1013308.3314?7732?3?7.88mol?m?3
a?6?1??dp??500m?m(单位床层)
依题意有：kga?cb?ces???23600kces 40?500?7.88?ces??0.519?0.33?3600?ces ces?7.56mol?m?3?1?cescb?7.567.88?0.96
外扩散影响可忽略。
（3）R?kga?cb?ces??40?500??7.88?7.56?=1.28mol?m8-13
kcnb?3?s?1
解：??c3?De?b?rp?3rp??????kr2pDe?1210??6?103.68?10?1?3?2?15.6
?2?3?11?3?11?????????0.18
??tanh???15.6?tanh15.615.6?若改用直径为4毫米的球形颗粒
kcnb??cb3?De??rp?3rp??????krp2De?1210??4?103.68?10?1?3?2?10.4
?2?8-15
3?11?3?11?????????0.26
??tanh???10.4?tanh10.410.4?lnk?50??lnk0?lnk?60??lnk0?lnk?70??lnk0?ER323ER333ER343
可解得E 8-16
kcnb解：（1）??cb3?De??rp?3rp??????krp2De?125??10?2?20.2?5.59?10?2
?3?11?311??2???????2?2??tanh???5.59?10?tanh?5.59?10?2?5.59?10????69.2 ??所以，内扩散影响可以排除。
???3?11?3?e?e1???（2）?2?????0.8 ???????tanh?????e?e??求出Φ然后再求出半径。