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
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 5 L/minX = 60%

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 60 % Umsatz von A.

Q = 5 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Leicht
V = ?, k = 0,4 min⁻¹Q = 100 L/minX = 80%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,4 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 80 % Umsatz von A.

Q = 100 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 80%
V = L
3.Mittel
Q = 40 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 1000 L, k = 0,08 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,08 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 1000 L. Der Zulauf tritt mit 40 L/min und CA0 = 1,5 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 1000 LQ = 40 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
Q = 20 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 500 L, k = 0,12 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,12 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 500 L. Der Zulauf tritt mit 20 L/min und CA0 = 1,5 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 500 LQ = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
5.Schwer
Q = 50 L/minX = ?V = 100 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,3 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 100 L und einem Zulauf von 50 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 100 LQ = 50 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %
6.Schwer
Q = 100 L/minX = ?V = 150 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 150 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 = 150 LQ = 100 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 37,5 L
  2. 2. V = 1000 L
  3. 3. CA = 0,203 mol/L
  4. 4. CA = 0,07468 mol/L
  5. 5. X = 45,12 %
  6. 6. X = 20,15 %

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