单选题
反应物流经床层时,单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量称为
A
空速
B
催化剂负荷
C
催化剂空时收率
D
催化剂选择性
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是化学反应工程中关于催化剂性能评价的基本概念。我们需要对各个选项的定义进行辨析,找出符合“单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量”这一描述的术语。
**1. 选项分析:**
* **A. 空速 (Space Velocity)**
* **定义**:指单位时间内通过单位体积(或单位质量)催化剂的反应物料体积(或质量)。通常表示为 $SV = \frac{V_0}{V_{cat}}$ 或 $\frac{W_0}{W_{cat}}$。
* **物理意义**它反映的是反应物通过催化剂床层的快慢程度,即处理能力,而不是产物的生成量。
* **结论**:不符合题意。
* **B. 催化剂负荷 (Catalyst Loading)**
* **定义**:这个术语在不同语境下可能有不同含义,通常指单位体积反应器中装载的催化剂质量,或者指单位时间内处理原料的量与催化剂量的比值(有时与空速混用)。它主要描述的是操作条件或装填状态,而非直接衡量目的产物的生成效率。
* **结论**:不符合题意。
* **C. 催化剂空时收率 (Space-Time Yield, STY)**
* **定义**:指单位时间、单位体积(或单位质量)催化剂所生成的目的产物的量(质量或摩尔数)。
* **公式表达**:$STY = \frac{\text{目的产物量}}{\text{催化剂质量} \times \text{时间}}$ (若基于质量)或 $STY = \frac{\text{目的产物量}}{\text{催化剂体积} \times \text{时间}}$ (若基于体积)。
* **物理意义**:它是衡量催化剂生产效率的重要指标,直接反映了催化剂在单位时间和单位用量下产生目标产品的能力。题目中描述的“单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物量”正是基于质量的空时收率的定义。
* **结论**:符合题意。
* **D. 催化剂选择性 (Selectivity)**
* **定义**:指转化为目的产物的反应物量占已转化反应物总量的百分比。
* **物理意义**:它反映的是催化剂将反应物转化为特定目标产物的倾向性或精准度是一个比率(无量纲或百分数),而不是一个绝对的生产速率量(如 kg/(kg·h))。
* **结论**:不符合题意。
**2. 总结:**
题目核心关键词是“**单位质量**”、“**单位时间**”、“**目的产物量**”。这三个要素组合起来,定义的就是**空时收率**(Space-Time Yield)。虽然空时收率常基于催化剂体积定义,但在工程实践中,基于催化剂质量的定义也是常见且标准的,特别是在比较不同密度催化剂的性能时。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
催化剂空时收率的定义要记牢
题目纠错
化工总控工理论题库
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