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.

ورقة عمل جديدةتدرّب عبر الإنترنت مع التلميحات

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
τ = ?k = 0,3 min⁻¹X = 75%

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل بـ k = 0,3 min⁻¹ يجري في CSTR في الحالة المستقرة. ما الزمن الفراغي τ اللازم لبلوغ تحوّل بنسبة 75%؟

k = 0,3 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.سهلة
V = 2000 L, k = 0,2 min⁻¹Q = 10 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B (k = 0,2 min⁻¹) يجري في مفاعل خزان مقلَّب مستمر (CSTR) حجمه 2000 L. تدخل التغذية بمعدل 10 L/min مع CA0 = 1,5 mol/L. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد تركيز المخرج CA.

V = 2000 LQ = 10 L/mink = 0,2 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.متوسطة
Q = 5 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 400 L, k = 0,05 min⁻¹

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل A → B (k = 0,05 min⁻¹) يجري في مفاعل جريان كتلي (PFR) حجمه 400 L. تدخل التغذية بمعدل 5 L/min مع CA0 = 1,5 mol/L. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد تركيز المخرج CA.

V = 400 LQ = 5 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
4.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 =
5.صعبة
V = 1500 LQ = 20 L/minX = ?

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,12 min⁻¹) يجري في CSTR حجمه 1500 L يُغذّى بمعدل 20 L/min. الكثافة ثابتة والمفاعل في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل X بالنسبة المئوية.

V = 1500 LQ = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %
6.صعبة
V = 250 LV = 250 LQ = 50 L/minX = ?

تفاعل من الرتبة الأولى في الطور السائل (k = 0,1 min⁻¹) يجري في مفاعلي CSTR متساويين على التوالي، حجم كل منهما 250 L. معدل التغذية 50 L/min، والكثافة ثابتة والمفاعلان في الحالة المستقرة. أوجد التحوّل الكلي X بالنسبة المئوية.

V = 250 L (×2)Q = 50 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

مفتاح الإجابات

  1. 1. τ = 10 min
  2. 2. CA = 0,03659 mol/L
  3. 3. CA = 0,02747 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,443
  5. 5. X = 90 %
  6. 6. X = 55,56 %

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