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 = 0,05 min⁻¹Q = 100 L/minX = 60%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,05 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 60 % Umsatz von A.

Q = 100 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Leicht
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 50%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,15 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 50 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,15 min⁻¹X = 50%
τ = min
3.Mittel
QX = 50%gleiches Q, k und X wie der Rührkessel

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung soll 50 % Umsatz erreichen. Wie viel größer muss ein Rührkessel (CSTR) sein als ein Strömungsrohr (PFR) bei gleichem Zulauf, gleicher Geschwindigkeitskonstante und gleichem Umsatz? Bestimme das Verhältnis VCSTR/VPFR.

X = 50%erste Ordnung, gleiches k und Q
VCSTR/VPFR =
4.Mittel
Q = 80 L/minX = 70%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 80 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 70 % Umsatz von A.

Q = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 70%
V = L
5.Schwer
Q = 80 L/minX = ?V = 800 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 800 L und einem Zulauf von 80 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 800 LQ = 80 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 800 LV = 800 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,1 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 800 L. Der Zulauf beträgt 100 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 800 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 3000 L
  2. 2. τ = 6,667 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,443
  4. 4. V = 385,3 L
  5. 5. X = 77,69 %
  6. 6. X = 69,14 %

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