Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 25 L/minX = 95%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,2 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit einem Zulauf von 25 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 = 25 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 95%
V = L
2.Leicht
τ = ?k = 0,1 min⁻¹X = 75%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,1 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 75 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,1 min⁻¹X = 75%
τ = min
3.Mittel
Q = 40 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0,3 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,3 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 50 L. Der Zulauf tritt mit 40 L/min und CA0 = 2 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 50 LQ = 40 L/mink = 0,3 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
Q = 20 L/minX = 80%V = ?, k = 0,5 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,5 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 80 % Umsatz von A.

Q = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
5.Schwer
V = 250 LV = 250 LQ = 40 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 250 L. Der Zulauf beträgt 40 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 250 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 250 LV = 250 LQ = 40 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,2 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 250 L. Der Zulauf beträgt 40 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 250 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 2375 L
  2. 2. τ = 30 min
  3. 3. CA = 1,375 mol/L
  4. 4. V = 64,38 L
  5. 5. X = 73,36 %
  6. 6. X = 80,25 %

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