k = 0.1 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 95% 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 = 0.1 min⁻¹X = 95%
V = L
2.やさしい
k = 0.12 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、5 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 = 5 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 70%
V = L
3.ふつう
k = 0.1 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、80 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 = 80 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 50%
V = L
4.ふつう
k = 0.15 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 60% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 20 L/mink = 0.15 min⁻¹X = 60%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.1 min⁻¹)を、100 L/min で供給される 1500 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 = 1500 LQ = 100 L/mink = 0.1 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.15 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 10 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 = 10 L/mink = 0.15 min⁻¹
X = %
解答
- 1. V = 4750 L
- 2. V = 97.22 L
- 3. V = 554.5 L
- 4. V = 122.2 L
- 5. X = 60 %
- 6. X = 93.75 %
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