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 = 0,08 min⁻¹X = 90%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,08 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 90 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,08 min⁻¹X = 90%
τ = min
2.Leicht
τ = ?k = 0,12 min⁻¹X = 50%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,12 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 50 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,12 min⁻¹X = 50%
τ = min
3.Mittel
Q = 25 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,3 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,3 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 250 L. Der Zulauf tritt mit 25 L/min und CA0 = 1 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 250 LQ = 25 L/mink = 0,3 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
Q = 50 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 150 L, k = 0,05 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,05 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 150 L. Der Zulauf tritt mit 50 L/min und CA0 = 1 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 150 LQ = 50 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.Schwer
V = 150 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,2 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) 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 = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 2000 LQ = 40 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,4 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 2000 L und einem Zulauf von 40 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 2000 LQ = 40 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 112,5 min
  2. 2. τ = 8,333 min
  3. 3. CA = 0,04979 mol/L
  4. 4. CA = 0,8607 mol/L
  5. 5. X = 23,08 %
  6. 6. X = 95,24 %

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