k = 0.2 min⁻¹ の液相 1 次反応を CSTR で定常状態で行う。反応率 60% に達するのに必要な空間時間 τ を求めよ。
解答つき反応器の設計(CSTR と PFR)ワークシート
1.やさしい
k = 0.2 min⁻¹X = 60%
τ = min
2.やさしい
k = 0.4 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 90% に必要な反応器体積 V をリットルで求めよ。
Q = 50 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 90%
V = L
3.ふつう
液相 1 次反応 A → B(k = 0.1 min⁻¹)を 500 L の押出し流れ反応器(PFR)で行う。 原料は 40 L/min、CA0 = 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 CA を求めよ。
V = 500 LQ = 40 L/mink = 0.1 min⁻¹CA0 = 2.5 mol/L
CA = mol/L
4.ふつう
k = 0.05 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 = 0.05 min⁻¹X = 80%
V = L
5.むずかしい
液相 1 次反応(k = 0.5 min⁻¹)を、10 L/min で供給される 150 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 = 150 LQ = 10 L/mink = 0.5 min⁻¹
X = %
6.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。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 = %
解答
- 1. τ = 7.5 min
- 2. V = 1125 L
- 3. CA = 0.7163 mol/L
- 4. V = 804.7 L
- 5. X = 88.24 %
- 6. X = 77.69 %
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。