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 = 0,1 min⁻¹Q = 100 L/minX = 85%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,1 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 85 % Umsatz von A.

Q = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 85%
V = L
2.Leicht
V = 100 L, k = 0,12 min⁻¹Q = 40 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,12 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit 100 L. Der Zulauf tritt mit 40 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 = 100 LQ = 40 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.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 =
4.Mittel
Q = 10 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?V = 100 L, k = 0,08 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,08 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 100 L. Der Zulauf tritt mit 10 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 = 100 LQ = 10 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
5.Schwer
V = 50 LQ = 20 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,5 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 50 L und einem Zulauf von 20 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 50 LQ = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 400 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 400 L und einem Zulauf von 100 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 400 LQ = 100 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 5667 L
  2. 2. CA = 1,923 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,987
  4. 4. CA = 0,2247 mol/L
  5. 5. X = 55,56 %
  6. 6. X = 50 %

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