Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
V = ?, k = 0,15 min⁻¹Q = 100 L/minX = 85%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,15 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 = 0,15 min⁻¹X = 85%
V = L
2.Leicht
V = ?, k = 0,3 min⁻¹Q = 40 L/minX = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,3 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit einem Zulauf von 40 L/min durchgeführt. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme das Reaktorvolumen V in Litern für 90 % Umsatz von A.

Q = 40 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 90%
V = L
3.Mittel
Q = 50 L/minX = 70%V = ?, k = 0,3 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,3 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 70 % Umsatz von A.

Q = 50 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 70%
V = L
4.Mittel
Q = 20 L/minX = 85%V = ?, k = 0,2 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,2 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 = 0,2 min⁻¹X = 85%
V = L
5.Schwer
V = 150 LQ = 5 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 150 L und einem Zulauf von 5 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 150 LQ = 5 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 1500 LV = 1500 LQ = 10 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,05 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 1500 L. Der Zulauf beträgt 10 L/min, die Dichte ist konstant, und die Reaktoren sind im stationären Zustand. Bestimme den Gesamtumsatz X in Prozent.

V = 1500 L (×2)Q = 10 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 3778 L
  2. 2. V = 1200 L
  3. 3. V = 200,7 L
  4. 4. V = 189,7 L
  5. 5. X = 88,24 %
  6. 6. X = 98,62 %

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