Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
τ = ?k = 0,4 min⁻¹X = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,4 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 90 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,4 min⁻¹X = 90%
τ = min
2.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
3.Mittel
Q = 10 L/minX = 70%V = ?, k = 0,15 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,15 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) 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 70 % Umsatz von A.

Q = 10 L/mink = 0,15 min⁻¹X = 70%
V = L
4.Mittel
Q = 25 L/minX = 95%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 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 = 0,25 min⁻¹X = 95%
V = L
5.Schwer
V = 1500 LV = 1500 LQ = 25 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,08 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 1500 L. Der Zulauf beträgt 25 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 1500 L (×2)Q = 25 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %
6.Schwer
Q = 80 L/minX = ?V = 400 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 400 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 = 400 LQ = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 22,5 min
  2. 2. V = 3000 L
  3. 3. V = 80,26 L
  4. 4. V = 299,6 L
  5. 5. X = 97,03 %
  6. 6. X = 71,35 %

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