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

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1.やさしい
τ = ?k = 0.3 min⁻¹X = 85%

k = 0.3 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 85% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.3 min⁻¹X = 85%
τ = min
2.やさしい
τ = ?k = 0.05 min⁻¹X = 95%

k = 0.05 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 95% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。

k = 0.05 min⁻¹X = 95%
τ = min
3.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 =
4.ふつう
Q = 10 L/minX = 85%V = ?, k = 0.25 min⁻¹

k = 0.25 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 85% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。

Q = 10 L/mink = 0.25 min⁻¹X = 85%
V = L
5.むずかしい
V = 1500 LV = 1500 LQ = 100 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.4 min⁻¹）を、各 1500 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 = 1500 L (×2)Q = 100 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %
6.むずかしい
V = 200 LQ = 100 L/minX = ?

液相 1 次反応（k = 0.2 min⁻¹）を、100 L/min で供給される 200 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 = 200 LQ = 100 L/mink = 0.2 min⁻¹
X = %

解答

  1. 1. τ = 18.89 min
  2. 2. τ = 380 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1.443
  4. 4. V = 75.88 L
  5. 5. X = 97.96 %
  6. 6. X = 28.57 %

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。