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 = 0,12 min⁻¹X = 75%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej z k = 0,12 min⁻¹ zachodzi w CSTR w stanie ustalonym. Jaki czas przestrzenny τ jest potrzebny, aby osiągnąć 75% przemiany?

k = 0,12 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Łatwy
V = ?, k = 0,4 min⁻¹Q = 40 L/minX = 90%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,4 min⁻¹ jest prowadzona w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) zasilanym z natężeniem 40 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 90%.

Q = 40 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 90%
V = L
3.Średni
Q = 20 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0,4 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,4 min⁻¹) zachodzi w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) o objętości 50 L. Zasilanie wpływa z natężeniem 20 L/min przy CA0 = 2,5 mol/L. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stężenie wylotowe CA.

V = 50 LQ = 20 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
4.Średni
Q = 100 L/minX = 70%V = ?, k = 0,08 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,08 min⁻¹ jest prowadzona w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) zasilanym z natężeniem 100 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 70%.

Q = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 70%
V = L
5.Trudny
V = 200 LV = 200 LQ = 100 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,2 min⁻¹) zachodzi w dwóch jednakowych CSTR połączonych szeregowo, każdy o objętości 200 L. Natężenie zasilania wynosi 100 L/min, gęstość jest stała, a reaktory pracują w stanie ustalonym. Wyznacz całkowity stopień przemiany X w procentach.

V = 200 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Trudny
V = 100 LQ = 50 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,3 min⁻¹) zachodzi w CSTR o objętości 100 L zasilanym z natężeniem 50 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 100 LQ = 50 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τ = 25 min
  2. 2. V = 900 L
  3. 3. CA = 0,9197 mol/L
  4. 4. V = 1505 L
  5. 5. X = 48,98 %
  6. 6. X = 37,5 %

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