Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
τ = ?k = 0,3 min⁻¹X = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,3 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 90 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,3 min⁻¹X = 90%
τ = min
2.Leicht
V = ?, k = 0,3 min⁻¹Q = 100 L/minX = 50%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,3 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) 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 50 % Umsatz von A.

Q = 100 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 50%
V = L
3.Mittel
Q = 50 L/minX = 75%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,25 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) mit einem Zulauf von 50 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 75 % Umsatz von A.

Q = 50 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Mittel
Q = 50 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 50 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 = 50 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 95%
V = L
5.Schwer
Q = 25 L/minX = ?V = 250 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 250 L und einem Zulauf von 25 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 250 LQ = 25 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 250 LQ = 10 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,3 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 250 L und einem Zulauf von 10 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 250 LQ = 10 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 30 min
  2. 2. V = 333,3 L
  3. 3. V = 277,3 L
  4. 4. V = 1872 L
  5. 5. X = 91,79 %
  6. 6. X = 88,24 %

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