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。

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1.やさしい
V = 50 L, k = 0.4 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 0.5 mol/LCA​ = ?

液相 1 次反応 A → B（k = 0.4 min⁻¹）を 50 L の連続槽型反応器（CSTR）で行う。 原料は 100 L/min、CA0 = 0.5 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 = 100 L/mink = 0.4 min⁻¹CA0 = 0.5 mol/L
CA = mol/L
2.やさしい
τ = ?k = 0.4 min⁻¹X = 75%

k = 0.4 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 75% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.4 min⁻¹X = 75%
τ = min
3.ふつう
Q = 25 L/minCA0​ = 2.5 mol/LCA​ = ?V = 150 L, k = 0.05 min⁻¹

液相 1 次反応 A → B（k = 0.05 min⁻¹）を 150 L の押出し流れ反応器（PFR）で行う。 原料は 25 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 = 150 LQ = 25 L/mink = 0.05 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
Q = 5 L/minCA0​ = 1.5 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0.1 min⁻¹

液相 1 次反応 A → B（k = 0.1 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 = 0.1 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
5.むずかしい
V = 1000 LQ = 80 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.5 min⁻¹）を、80 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 = 80 L/mink = 0.5 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
Q = 10 L/minX = ?V = 100 L

液相 1 次反応（k = 0.15 min⁻¹）を、10 L/min で供給される 100 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 = 100 LQ = 10 L/mink = 0.15 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. CA = 0.4167 mol/L
  2. 2. τ = 7.5 min
  3. 3. CA = 1.852 mol/L
  4. 4. CA = 0.5518 mol/L
  5. 5. X = 86.21 %
  6. 6. X = 77.69 %

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。