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 = 0,08 min⁻¹X = 80%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,08 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 80 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,08 min⁻¹X = 80%
τ = min
2.Leicht
τ = ?k = 0,3 min⁻¹X = 75%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,3 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 75 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,3 min⁻¹X = 75%
τ = min
3.Mittel
Q = 100 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,5 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,5 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 250 L. Der Zulauf tritt mit 100 L/min und CA0 = 0,5 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 250 LQ = 100 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
QX = 85%gleiches Q, k und X wie der Rührkessel

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung soll 85 % 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 = 85%erste Ordnung, gleiches k und Q
VCSTR/VPFR =
5.Schwer
V = 800 LQ = 80 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) 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 = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 1500 LQ = 10 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 1500 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 = 1500 LQ = 10 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 50 min
  2. 2. τ = 10 min
  3. 3. CA = 0,1433 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,987
  5. 5. X = 71,43 %
  6. 6. X = 95,74 %

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