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

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1.やさしい
V = ?, k = 0.15 min⁻¹Q = 50 L/minX = 95%

k = 0.15 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。

Q = 50 L/mink = 0.15 min⁻¹X = 95%
V = L
2.やさしい
τ = ?k = 0.3 min⁻¹X = 95%

k = 0.3 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 = 0.3 min⁻¹X = 95%
τ = min
3.ふつう
Q = 20 L/minX = 90%V = ?, k = 0.3 min⁻¹

k = 0.3 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 90% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 20 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 90%
V = L
4.ふつう
QX = 60%CSTR と同じ Q、k、X

液相 1 次反応で 60% 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 = 60%1 次反応、同じ k と Q
VCSTR/VPFR =
5.むずかしい
V = 2000 LQ = 40 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.4 min⁻¹）を、40 L/min で供給される 2000 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 = 2000 LQ = 40 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 800 LQ = 50 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.4 min⁻¹）を、50 L/min で供給される 800 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 = 800 LQ = 50 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. V = 6333 L
  2. 2. τ = 63.33 min
  3. 3. V = 153.5 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1.637
  5. 5. X = 95.24 %
  6. 6. X = 86.49 %

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。