解答つき反応器の設計（CSTR と PFR）ワークシート

無料で印刷できる反応器の設計（CSTR と PFR）のワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
V = 250 L, k = 0.15 min⁻¹Q = 20 L/minCA0​ = 2.5 mol/LCA​ = ?

液相 1 次反応 A → B（k = 0.15 min⁻¹）を 250 L の連続槽型反応器（CSTR）で行う。 原料は 20 L/min、CA0 = 2.5 mol/L で供給される。密度は一定で、反応器は定常状態にある。出口濃度 CA を求めよ。

V = 250 LQ = 20 L/mink = 0.15 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
2.やさしい
τ = ?k = 0.15 min⁻¹X = 60%

k = 0.15 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 60% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.15 min⁻¹X = 60%
τ = min
3.ふつう
Q = 5 L/minCA0​ = 1.5 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0.25 min⁻¹

液相 1 次反応 A → B（k = 0.25 min⁻¹）を 50 L の押出し流れ反応器（PFR）で行う。 原料は 5 L/min、CA0 = 1.5 mol/L で供給される。密度は一定で、反応器は定常状態にある。出口濃度 CA を求めよ。

V = 50 LQ = 5 L/mink = 0.25 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
Q = 10 L/minX = 95%V = ?, k = 0.12 min⁻¹

k = 0.12 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、10 L/min で供給される押出し流れ反応器（PFR）で行う。 密度は一定で、反応器は定常状態にある。A の反応率 95% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 10 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 95%
V = L
5.むずかしい
V = 200 LQ = 80 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.3 min⁻¹）を、80 L/min で供給される 200 L の CSTR で行う。密度は一定で、反応器は定常状態にある。反応率 X をパーセントで求めよ。

V = 200 LQ = 80 L/mink = 0.3 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 1000 LQ = 20 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.4 min⁻¹）を、20 L/min で供給される 1000 L の CSTR で行う。密度は一定で、反応器は定常状態にある。反応率 X をパーセントで求めよ。

V = 1000 LQ = 20 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. CA = 0.8696 mol/L
  2. 2. τ = 10 min
  3. 3. CA = 0.1231 mol/L
  4. 4. V = 249.6 L
  5. 5. X = 42.86 %
  6. 6. X = 95.24 %

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。