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
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
2.Leicht
τ = ?k = 0,08 min⁻¹X = 50%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,08 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 50 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,08 min⁻¹X = 50%
τ = min
3.Mittel
Q = 50 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 400 L, k = 0,4 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,4 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 400 L. Der Zulauf tritt mit 50 L/min und CA0 = 2,5 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 400 LQ = 50 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
Q = 25 L/minX = 50%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 25 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 = 25 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 50%
V = L
5.Schwer
V = 1000 LV = 1000 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,08 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 1000 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 = 1000 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %
6.Schwer
Q = 80 L/minX = ?V = 400 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,12 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 = 0,12 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 6,667 min
  2. 2. τ = 12,5 min
  3. 3. CA = 0,1019 mol/L
  4. 4. V = 216,6 L
  5. 5. X = 69,14 %
  6. 6. X = 45,12 %

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