ورقة عمل تحجيم المفاعلات (CSTR و PFR) مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في تحجيم المفاعلات (CSTR و PFR): 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
V = ?, k = 0,12 min⁻¹Q = 80 L/minX = 60%

يُجرى تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B بـ k = 0,12 min⁻¹ في مفاعل خزان مقلَّب مستمر (CSTR) يُغذّى بمعدل 80 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد حجم المفاعل V باللترات لتحوّل A بنسبة 60%.

Q = 80 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 60%
V = L
2.سهلة
τ = ?k = 0,08 min⁻¹X = 95%

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل بـ k = 0,08 min⁻¹ يجري في CSTR في الحالة المستقرة. ما الزمن الفراغي τ اللازم لبلوغ تحوّل بنسبة 95%؟

k = 0,08 min⁻¹X = 95%
τ = min
3.متوسطة
QX = 50%Q و k و X نفسها كما في CSTR

يجب أن يبلغ تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل تحوّلًا بنسبة 50%. كم مرة يجب أن يكون CSTR أكبر من PFR لمعدل التغذية وثابت المعدل والتحوّل أنفسها؟ أوجد النسبة VCSTR/VPFR.

X = 50%رتبة أولى، k و Q نفسيهما
VCSTR/VPFR =
4.متوسطة
Q = 10 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 200 L, k = 0,1 min⁻¹

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B (k = 0,1 min⁻¹) يجري في مفاعل جريان كتلي (PFR) حجمه 200 L. تدخل التغذية بمعدل 10 L/min مع CA0 = 2,5 mol/L. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد تركيز المخرج CA.

V = 200 LQ = 10 L/mink = 0,1 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
5.صعبة
V = 500 LV = 500 LQ = 80 L/minX = ?

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,05 min⁻¹) يجري في مفاعلي CSTR متساويين على التوالي، حجم كل منهما 500 L. معدل التغذية 80 L/min، والكثافة ثابتة والمفاعلان في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل الكلي X بالنسبة المئوية.

V = 500 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %
6.صعبة
Q = 50 L/minX = ?V = 2000 L

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,05 min⁻¹) يجري في مفاعل جريان كتلي (PFR) حجمه 2000 L يُغذّى بمعدل 50 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل X بالنسبة المئوية.

V = 2000 LQ = 50 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

مفتاح الإجابات

  1. 1. V = 1000 L
  2. 2. τ = 237,5 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,443
  4. 4. CA = 0,3383 mol/L
  5. 5. X = 41,95 %
  6. 6. X = 86,47 %

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.