k = 0.05 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 95% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
解答つき反応器の設計(CSTR と PFR)ワークシート
1.やさしい
Q = 50 L/mink = 0.05 min⁻¹X = 95%
V = L
2.やさしい
k = 0.4 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、25 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 85% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 25 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 85%
V = L
3.ふつう
k = 0.3 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、40 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 50% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 40 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 50%
V = L
4.ふつう
k = 0.12 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、50 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 = 50 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 95%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.2 min⁻¹)を、各 500 L の等しい 2 つの CSTR を直列につないで行う。供給速度は 20 L/min、密度は一定で、反応器は定常状態にある。全体の反応率 X をパーセントで求めよ。
V = 500 L (×2)Q = 20 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、40 L/min で供給される 200 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 = 200 LQ = 40 L/mink = 0.3 min⁻¹
X = %
解答
- 1. V = 19000 L
- 2. V = 354.2 L
- 3. V = 92.42 L
- 4. V = 1248 L
- 5. X = 97.22 %
- 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。