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
V = ?, k = 0.25 min⁻¹Q = 10 L/minX = 75%

k = 0.25 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、10 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 75% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 10 L/mink = 0.25 min⁻¹X = 75%
V = L
2.やさしい
V = ?, k = 0.5 min⁻¹Q = 10 L/minX = 70%

k = 0.5 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、10 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 70% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 10 L/mink = 0.5 min⁻¹X = 70%
V = L
3.ふつう
Q = 80 L/minCA0​ = 2.5 mol/LCA​ = ?V = 200 L, k = 0.15 min⁻¹

液相 1 次反応 A → B（k = 0.15 min⁻¹）を 200 L の押出し流れ反応器（PFR）で行う。 原料は 80 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 = 200 LQ = 80 L/mink = 0.15 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
Q = 40 L/minX = 50%V = ?, k = 0.25 min⁻¹

k = 0.25 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 = 0.25 min⁻¹X = 50%
V = L
5.むずかしい
V = 2000 LV = 2000 LQ = 25 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.05 min⁻¹）を、各 2000 L の等しい 2 つの CSTR を直列につないで行う。供給速度は 25 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 = 2000 L (×2)Q = 25 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 100 LV = 100 LQ = 50 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.3 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 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 = 100 L (×2)Q = 50 L/mink = 0.3 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. V = 120 L
  2. 2. V = 46.67 L
  3. 3. CA = 1.718 mol/L
  4. 4. V = 110.9 L
  5. 5. X = 96 %
  6. 6. X = 60.94 %

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。