k = 0.3 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、25 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。
解答つき反応器の設計(CSTR と PFR)ワークシート
1.やさしい
Q = 25 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 75%
V = L
2.やさしい
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 50% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。
k = 0.5 min⁻¹X = 50%
τ = min
3.ふつう
k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、50 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 80% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 50 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 80%
V = L
4.ふつう
k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、100 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 80% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 100 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 80%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.12 min⁻¹)を、25 L/min で供給される 200 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 = 200 LQ = 25 L/mink = 0.12 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.12 min⁻¹)を、10 L/min で供給される 200 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 = 200 LQ = 10 L/mink = 0.12 min⁻¹
X = %
解答
- 1. V = 250 L
- 2. τ = 2 min
- 3. V = 804.7 L
- 4. V = 1609 L
- 5. X = 61.71 %
- 6. X = 90.93 %
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。