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。

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 = ?, k = 0.1 min⁻¹Q = 40 L/minX = 90%

k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、40 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 90% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 40 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 90%
V = L
2.やさしい
V = ?, k = 0.05 min⁻¹Q = 25 L/minX = 50%

k = 0.05 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 50% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 25 L/mink = 0.05 min⁻¹X = 50%
V = L
3.ふつう
Q = 100 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 1000 L, k = 0.3 min⁻¹

液相 1 次反応 A → B(k = 0.3 min⁻¹)を 1000 L の押出し流れ反応器(PFR)で行う。 原料は 100 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。

V = 1000 LQ = 100 L/mink = 0.3 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
Q = 80 L/minX = 60%V = ?, k = 0.1 min⁻¹

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 60% 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 = 60%
V = L
5.むずかしい
V = 100 LQ = 10 L/minX = ?

液相 1 次反応(k = 0.3 min⁻¹)を、10 L/min で供給される 100 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 = 100 LQ = 10 L/mink = 0.3 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
Q = 40 L/minX = ?V = 150 L

液相 1 次反応(k = 0.12 min⁻¹)を、40 L/min で供給される 150 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 = 150 LQ = 40 L/mink = 0.12 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. V = 3600 L
  2. 2. V = 500 L
  3. 3. CA = 0.09957 mol/L
  4. 4. V = 733 L
  5. 5. X = 75 %
  6. 6. X = 36.24 %

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。