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。

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1.やさしい

液相 1 次反応 A → B（k = 0.15 min⁻¹）を 50 L の連続槽型反応器（CSTR）で行う。原料は 10 L/min、C_A0 = 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 C_A を求めよ。

V = 50 LQ = 10 L/mink = 0.15 min⁻¹C_A0 = 2.5 mol/L

C_A = mol/L

2.やさしい

k = 0.4 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 90% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 25 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 90%

V = L

3.ふつう

液相 1 次反応で 60% 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 = 60%1 次反応、同じ k と Q

V_CSTR/V_PFR =

4.ふつう

k = 0.12 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 80% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 10 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 80%

V = L

5.むずかしい

液相 1 次反応（k = 0.3 min⁻¹）を、各 400 L の等しい 2 つの CSTR を直列につないで行う。供給速度は 100 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 = 400 L (×2)Q = 100 L/mink = 0.3 min⁻¹

X = %

6.むずかしい

液相 1 次反応（k = 0.3 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 20 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 = 20 L/mink = 0.3 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。