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。

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

k = 0.05 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、40 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 = 40 L/mink = 0.05 min⁻¹X = 95%

V = L

2.やさしい

液相 1 次反応 A → B（k = 0.15 min⁻¹）を 400 L の連続槽型反応器（CSTR）で行う。原料は 40 L/min、C_A0 = 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 C_A を求めよ。

V = 400 LQ = 40 L/mink = 0.15 min⁻¹C_A0 = 0.5 mol/L

C_A = mol/L

3.ふつう

k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、25 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 = 25 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 80%

V = L

4.ふつう

液相 1 次反応で 90% 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 V_CSTR/V_PFR を求めよ。

X = 90%1 次反応、同じ k と Q

V_CSTR/V_PFR =

5.むずかしい

液相 1 次反応（k = 0.5 min⁻¹）を、各 200 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 = 200 L (×2)Q = 50 L/mink = 0.5 min⁻¹

X = %

6.むずかしい

液相 1 次反応（k = 0.2 min⁻¹）を、10 L/min で供給される 1000 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 = 1000 LQ = 10 L/mink = 0.2 min⁻¹

X = %

解答

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。