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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 5 L/minX = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,2 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit einem Zulauf von 5 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 90 % Umsatz von A.

Q = 5 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 90%
V = L
2.Leicht
V = 50 L, k = 0,4 min⁻¹Q = 40 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,4 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) 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 = 0,4 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
3.Mittel
Q = 40 L/minX = 50%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 40 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 = 40 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 50%
V = L
4.Mittel
Q = 40 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 1000 L, k = 0,15 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 1000 L. Der Zulauf tritt mit 40 L/min und CA0 = 1 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 1000 LQ = 40 L/mink = 0,15 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.Schwer
V = 150 LQ = 40 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 150 L und einem Zulauf von 40 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 150 LQ = 40 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 400 LV = 400 LQ = 20 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,12 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 400 L. Der Zulauf beträgt 20 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 400 L (×2)Q = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 225 L
  2. 2. CA = 1,333 mol/L
  3. 3. V = 55,45 L
  4. 4. CA = 0,02352 mol/L
  5. 5. X = 48,39 %
  6. 6. X = 91,35 %

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.