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 = ?, k = 0.25 min⁻¹Q = 100 L/minX = 80%

k = 0.25 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、100 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 80% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 100 L/mink = 0.25 min⁻¹X = 80%
V = L
2.やさしい
τ = ?k = 0.5 min⁻¹X = 90%

k = 0.5 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 90% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.5 min⁻¹X = 90%
τ = min
3.ふつう
Q = 20 L/minX = 85%V = ?, k = 0.1 min⁻¹

k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、20 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 85% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 20 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 85%
V = L
4.ふつう
Q = 5 L/minX = 50%V = ?, k = 0.5 min⁻¹

k = 0.5 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、5 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 = 5 L/mink = 0.5 min⁻¹X = 50%
V = L
5.むずかしい
V = 800 LV = 800 LQ = 50 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.12 min⁻¹）を、各 800 L の等しい 2 つの CSTR を直列につないで行う。供給速度は 50 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 = 800 L (×2)Q = 50 L/mink = 0.12 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 100 LV = 100 LQ = 20 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.15 min⁻¹）を、各 100 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 = 100 L (×2)Q = 20 L/mink = 0.15 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. V = 1600 L
  2. 2. τ = 18 min
  3. 3. V = 379.4 L
  4. 4. V = 6.931 L
  5. 5. X = 88.27 %
  6. 6. X = 67.35 %

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。