Arbeitsblatt Reaktorauslegung (CSTR und PFR) mit Lösungen

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1.Leicht
V = ?, k = 0,25 min⁻¹Q = 10 L/minX = 60%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,25 min⁻¹ wird in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit einem Zulauf von 10 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 = 10 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Leicht
τ = ?k = 0,5 min⁻¹X = 70%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,5 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 70 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,5 min⁻¹X = 70%
τ = min
3.Mittel
Q = 20 L/minX = 95%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,25 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 95 % Umsatz von A.

Q = 20 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 95%
V = L
4.Mittel
Q = 5 L/minX = 70%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,25 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) 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 70 % Umsatz von A.

Q = 5 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 70%
V = L
5.Schwer
V = 2000 LQ = 20 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,15 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 2000 L und einem Zulauf von 20 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 2000 LQ = 20 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 800 LQ = 10 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,3 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 800 L und einem Zulauf von 10 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 800 LQ = 10 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 60 L
  2. 2. τ = 4,667 min
  3. 3. V = 239,7 L
  4. 4. V = 24,08 L
  5. 5. X = 93,75 %
  6. 6. X = 96 %

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