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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
τ = ?k = 0.5 min⁻¹X = 95%

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 95% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.5 min⁻¹X = 95%
τ = min
2.やさしい
τ = ?k = 0.12 min⁻¹X = 70%

k = 0.12 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 70% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.12 min⁻¹X = 70%
τ = min
3.ふつう
Q = 40 L/minX = 70%V = ?, k = 0.12 min⁻¹

k = 0.12 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 70% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 40 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 70%
V = L
4.ふつう
QX = 75%CSTR と同じ Q、k、X

液相 1 次反応で 75% の反応率を達成しなければならない。供給速度、速度定数、反応率が同じとき、CSTR は PFR の何倍の体積が必要か。比 VCSTR/VPFR を求めよ。

X = 75%1 次反応、同じ k と Q
VCSTR/VPFR =
5.むずかしい
V = 250 LQ = 80 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.2 min⁻¹）を、80 L/min で供給される 250 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 = 250 LQ = 80 L/mink = 0.2 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 100 LV = 100 LQ = 40 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.08 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 40 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 = 40 L/mink = 0.08 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. τ = 38 min
  2. 2. τ = 19.44 min
  3. 3. V = 401.3 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2.164
  5. 5. X = 38.46 %
  6. 6. X = 30.56 %

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。