液相 1 次反応 A → B(k = 0.15 min⁻¹)を 1500 L の連続槽型反応器(CSTR)で行う。 原料は 80 L/min、CA0 = 2 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。
解答つき反応器の設計(CSTR と PFR)ワークシート
1.やさしい
V = 1500 LQ = 80 L/mink = 0.15 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
2.やさしい
k = 0.4 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、50 L/min で供給される連続槽型反応器(CSTR)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 60% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 50 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 60%
V = L
3.ふつう
k = 0.25 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、25 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 70% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 25 L/mink = 0.25 min⁻¹X = 70%
V = L
4.ふつう
k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、80 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 = 80 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 95%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.2 min⁻¹)を、10 L/min で供給される 50 L の押出し流れ反応器(PFR)で行う。密度は一定で、反応器は定常状態にある。反応率 X をパーセントで求めよ。
V = 50 LQ = 10 L/mink = 0.2 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.3 min⁻¹)を、80 L/min で供給される 2000 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 = 2000 LQ = 80 L/mink = 0.3 min⁻¹
X = %
解答
- 1. CA = 0.5246 mol/L
- 2. V = 187.5 L
- 3. V = 120.4 L
- 4. V = 2397 L
- 5. X = 63.21 %
- 6. X = 88.24 %
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