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

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。

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1.やさしい
V = ?, k = 0.25 min⁻¹Q = 20 L/minX = 60%

k = 0.25 min⁻¹ の液相 1 次反応 A → B を、20 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 60% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 20 L/mink = 0.25 min⁻¹X = 60%
V = L
2.やさしい
V = ?, k = 0.3 min⁻¹Q = 50 L/minX = 50%

k = 0.3 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 50% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 50 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 50%
V = L
3.ふつう
QX = 90%CSTR と同じ Q、k、X

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 VCSTR/VPFR を求めよ。

X = 90%1 次反応、同じ k と Q
VCSTR/VPFR =
4.ふつう
QX = 50%CSTR と同じ Q、k、X

液相 1 次反応で 50% 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 = 50%1 次反応、同じ k と Q
VCSTR/VPFR =
5.むずかしい
V = 500 LV = 500 LQ = 50 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.1 min⁻¹）を、各 500 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 = 500 L (×2)Q = 50 L/mink = 0.1 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 400 LQ = 20 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.1 min⁻¹）を、20 L/min で供給される 400 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 = 400 LQ = 20 L/mink = 0.1 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. V = 120 L
  2. 2. V = 166.7 L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 3.909
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1.443
  5. 5. X = 75 %
  6. 6. X = 66.67 %

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。