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 = ?, k = 0,3 min⁻¹Q = 40 L/minX = 80%

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 80 % Umsatz von A.

Q = 40 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 80%
V = L
2.Leicht
V = 1000 L, k = 0,12 min⁻¹Q = 20 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B (k = 0,12 min⁻¹) läuft in einem kontinuierlichen Rührkessel (CSTR) mit 1000 L. Der Zulauf tritt mit 20 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 = 1000 LQ = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Mittel
Q = 40 L/minX = 85%V = ?, k = 0,15 min⁻¹

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung A → B mit k = 0,15 min⁻¹ wird in einem Strömungsrohr (PFR) 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 85 % Umsatz von A.

Q = 40 L/mink = 0,15 min⁻¹X = 85%
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 = 0,3 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 = 0,3 min⁻¹
X = %
6.Schwer
V = 500 LQ = 80 L/minX = ?

Eine Flüssigphasenreaktion erster Ordnung (k = 0,05 min⁻¹) läuft in einem Rührkessel (CSTR) mit 500 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 = 500 LQ = 80 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. V = 533,3 L
  2. 2. CA = 0,2143 mol/L
  3. 3. V = 505,9 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,485
  5. 5. X = 42,86 %
  6. 6. X = 23,81 %

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