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 = 0,4 min⁻¹X = 75%

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung mit k = 0,4 min⁻¹ läuft stationär in einem Rührkessel (CSTR). Welche Verweilzeit τ ist nötig, um 75 % Umsatz zu erreichen?

k = 0,4 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Leicht
V = 200 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,08 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit 200 L. Der Zulauf tritt mit 100 L/min und CA0 = 1,5 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 200 LQ = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Mittel
Q = 50 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 800 L, k = 0,12 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,12 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 800 L. Der Zulauf tritt mit 50 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 = 800 LQ = 50 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
4.Mittel
Q = 25 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0,08 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,08 min⁻¹) läuft in einem idealen Strömungsrohr (PFR) mit 50 L. Der Zulauf tritt mit 25 L/min und CA0 = 2 mol/L ein. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme die Austrittskonzentration CA.

V = 50 LQ = 25 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
5.Schwer
V = 2000 LV = 2000 LQ = 100 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,2 min⁻¹) läuft in zwei gleichen Rührkesseln in Reihe mit je 2000 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 = 2000 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 400 LQ = 50 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,08 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 400 L und einem Zulauf von 50 L/min. Die Dichte ist konstant, und der Reaktor ist im stationären Zustand. Bestimme den Umsatz X in Prozent.

V = 400 LQ = 50 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 7,5 min
  2. 2. CA = 1,293 mol/L
  3. 3. CA = 0,3665 mol/L
  4. 4. CA = 1,704 mol/L
  5. 5. X = 96 %
  6. 6. X = 39,02 %

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