液相 1 次反応 A → B(k = 0.12 min⁻¹)を 1500 L の連続槽型反応器(CSTR)で行う。 原料は 25 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。
解答つき反応器の設計(CSTR と PFR)ワークシート
1.やさしい
V = 1500 LQ = 25 L/mink = 0.12 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
2.やさしい
液相 1 次反応 A → B(k = 0.3 min⁻¹)を 1000 L の連続槽型反応器(CSTR)で行う。 原料は 50 L/min、CA0 = 0.5 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 = 1000 LQ = 50 L/mink = 0.3 min⁻¹CA0 = 0.5 mol/L
CA = mol/L
3.ふつう
液相 1 次反応 A → B(k = 0.05 min⁻¹)を 400 L の押出し流れ反応器(PFR)で行う。 原料は 5 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 = 400 LQ = 5 L/mink = 0.05 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
k = 0.4 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、10 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 = 10 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 60%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.05 min⁻¹)を、5 L/min で供給される 100 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 = 100 LQ = 5 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.05 min⁻¹)を、40 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 = 40 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
解答
- 1. CA = 0.3049 mol/L
- 2. CA = 0.07143 mol/L
- 3. CA = 0.04579 mol/L
- 4. V = 22.91 L
- 5. X = 63.21 %
- 6. X = 50 %
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。