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 = 1000 L, k = 0,05 min⁻¹Q = 20 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,05 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit 1000 L. Der Zulauf tritt mit 20 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 = 1000 LQ = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
2.Leicht
V = 250 L, k = 0,25 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,25 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit 250 L. Der Zulauf tritt mit 80 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 = 250 LQ = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
3.Mittel
Q = 50 L/minX = 60%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 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 = 0,1 min⁻¹X = 60%
V = L
4.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 =
5.Schwer
V = 200 LQ = 80 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,5 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 200 L und einem Zulauf von 80 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 200 LQ = 80 L/mink = 0,5 min⁻¹
X = %
6.Schwer
Q = 80 L/minX = ?V = 400 L

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,1 min⁻¹) läuft in einem Strömungsrohr (PFR) mit 400 L und einem Zulauf von 80 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 400 LQ = 80 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. CA = 0,7143 mol/L
  2. 2. CA = 0,2807 mol/L
  3. 3. V = 458,1 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,485
  5. 5. X = 55,56 %
  6. 6. X = 39,35 %

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