Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
V = ?, k = 0,3 min⁻¹Q = 10 L/minX = 70%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,3 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) 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 = 0,3 min⁻¹X = 70%
V = L
2.Leicht
V = ?, k = 0,5 min⁻¹Q = 10 L/minX = 60%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,5 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) 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 60 % Umsatz von A.

Q = 10 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 60%
V = L
3.Mittel
QX = 80%gleiches Q, k und X wie der Rührkessel

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung soll 80 % 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 = 80%erste Ordnung, gleiches k und Q
VCSTR/VPFR =
4.Mittel
Q = 20 L/minX = 85%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,1 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) mit einem Zulauf von 20 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 85 % Umsatz von A.

Q = 20 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 85%
V = L
5.Schwer
V = 1000 LQ = 10 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,12 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 1000 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 = 1000 LQ = 10 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 1000 LQ = 25 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 1000 L und einem Zulauf von 25 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 1000 LQ = 25 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 77,78 L
  2. 2. V = 30 L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,485
  4. 4. V = 379,4 L
  5. 5. X = 92,31 %
  6. 6. X = 85,71 %

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