Projektowanie reaktorów (CSTR i PFR): karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Projektowanie reaktorów (CSTR i PFR): 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 50%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej z k = 0,15 min⁻¹ zachodzi w CSTR w stanie ustalonym. Jaki czas przestrzenny τ jest potrzebny, aby osiągnąć 50% przemiany?

k = 0,15 min⁻¹X = 50%
τ = min
2.Łatwy
V = 200 L, k = 0,12 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,12 min⁻¹) zachodzi w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) o objętości 200 L. Zasilanie wpływa z natężeniem 100 L/min przy CA0 = 1 mol/L. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stężenie wylotowe CA.

V = 200 LQ = 100 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
3.Średni
QX = 95%te same Q, k i X co w CSTR

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej musi osiągnąć 95% przemiany. Ile razy większy musi być CSTR od PFR przy tym samym natężeniu zasilania, stałej szybkości i stopniu przemiany? Wyznacz stosunek VCSTR/VPFR.

X = 95%pierwszy rząd, te same k i Q
VCSTR/VPFR =
4.Średni
Q = 25 L/minX = 50%V = ?, k = 0,05 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,05 min⁻¹ jest prowadzona w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) zasilanym z natężeniem 25 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 50%.

Q = 25 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 50%
V = L
5.Trudny
Q = 100 L/minX = ?V = 800 L

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,1 min⁻¹) zachodzi w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) o objętości 800 L zasilanym z natężeniem 100 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 800 LQ = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Trudny
V = 2000 LQ = 40 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,05 min⁻¹) zachodzi w CSTR o objętości 2000 L zasilanym z natężeniem 40 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 2000 LQ = 40 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τ = 6,667 min
  2. 2. CA = 0,8065 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 6,342
  4. 4. V = 346,6 L
  5. 5. X = 55,07 %
  6. 6. X = 71,43 %

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.