Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 80%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,15 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 80 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,15 min⁻¹X = 80%
τ = min
2.Leicht
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 10 L/minX = 85%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,2 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit einem Zulauf von 10 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 85 % Umsatz von A.

Q = 10 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 85%
V = L
3.Mittel
Q = 100 L/minX = 85%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,1 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) mit einem Zulauf von 100 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 85 % Umsatz von A.

Q = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 85%
V = L
4.Mittel
Q = 20 L/minX = 95%V = ?, k = 0,08 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,08 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) mit einem Zulauf von 20 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 95 % Umsatz von A.

Q = 20 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 95%
V = L
5.Schwer
V = 150 LV = 150 LQ = 50 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 150 L. Der Zulauf beträgt 50 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 150 L (×2)Q = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 50 LV = 50 LQ = 20 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 50 L. Der Zulauf beträgt 20 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 50 L (×2)Q = 20 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 26,67 min
  2. 2. V = 283,3 L
  3. 3. V = 1897 L
  4. 4. V = 748,9 L
  5. 5. X = 52,44 %
  6. 6. X = 47,11 %

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