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
V = ?, k = 0,25 min⁻¹Q = 80 L/minX = 90%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,25 min⁻¹ jest prowadzona w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) zasilanym z natężeniem 80 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 90%.

Q = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 90%
V = L
2.Łatwy
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 50 L/minX = 95%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,2 min⁻¹ jest prowadzona w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) zasilanym z natężeniem 50 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 95%.

Q = 50 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 95%
V = L
3.Średni
Q = 100 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 500 L, k = 0,1 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,1 min⁻¹) zachodzi w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) o objętości 500 L. Zasilanie wpływa z natężeniem 100 L/min przy CA0 = 2,5 mol/L. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stężenie wylotowe CA.

V = 500 LQ = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
4.Średni
QX = 80%te same Q, k i X co w CSTR

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej musi osiągnąć 80% przemiany. Ile razy większy musi być CSTR od PFR przy tym samym natężeniu zasilania, stałej szybkości i stopniu przemiany? Wyznacz stosunek VCSTR/VPFR.

X = 80%pierwszy rząd, te same k i Q
VCSTR/VPFR =
5.Trudny
V = 100 LV = 100 LQ = 40 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,3 min⁻¹) zachodzi w dwóch jednakowych CSTR połączonych szeregowo, każdy o objętości 100 L. Natężenie zasilania wynosi 40 L/min, gęstość jest stała, a reaktory pracują w stanie ustalonym. Wyznacz całkowity stopień przemiany X w procentach.

V = 100 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %
6.Trudny
V = 250 LV = 250 LQ = 50 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,08 min⁻¹) zachodzi w dwóch jednakowych CSTR połączonych szeregowo, każdy o objętości 250 L. Natężenie zasilania wynosi 50 L/min, gęstość jest stała, a reaktory pracują w stanie ustalonym. Wyznacz całkowity stopień przemiany X w procentach.

V = 250 L (×2)Q = 50 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. V = 2880 L
  2. 2. V = 4750 L
  3. 3. CA = 1,516 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,485
  5. 5. X = 67,35 %
  6. 6. X = 48,98 %

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