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 = 0,2 min⁻¹X = 70%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,2 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 70 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,2 min⁻¹X = 70%
τ = min
2.Leicht
τ = ?k = 0,2 min⁻¹X = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,2 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 90 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,2 min⁻¹X = 90%
τ = min
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 = 50 L/minX = 60%V = ?, k = 0,15 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,15 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) mit einem Zulauf von 50 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 = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹X = 60%
V = L
5.Schwer
V = 1000 LV = 1000 LQ = 40 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,2 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 1000 L. Der Zulauf beträgt 40 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 1000 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 400 LV = 400 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,4 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 400 L. Der Zulauf beträgt 100 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 400 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 11,67 min
  2. 2. τ = 45 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,987
  4. 4. V = 305,4 L
  5. 5. X = 97,22 %
  6. 6. X = 85,21 %

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