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 = 85%

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 85% przemiany?

k = 0,15 min⁻¹X = 85%
τ = min
2.Łatwy
V = 200 L, k = 0,15 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,15 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 = 0,15 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
3.Średni
Q = 40 L/minX = 90%V = ?, k = 0,5 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,5 min⁻¹ jest prowadzona w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) 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 = 0,5 min⁻¹X = 90%
V = L
4.Średni
QX = 70%te same Q, k i X co w CSTR

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej musi osiągnąć 70% przemiany. Ile razy większy musi być CSTR od PFR przy tym samym natężeniu zasilania, stałej szybkości i stopniu przemiany? Wyznacz stosunek VCSTR/VPFR.

X = 70%pierwszy rząd, te same k i Q
VCSTR/VPFR =
5.Trudny
V = 250 LV = 250 LQ = 50 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,4 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 = 0,4 min⁻¹
X = %
6.Trudny
V = 800 LQ = 25 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,2 min⁻¹) zachodzi w CSTR o objętości 800 L zasilanym z natężeniem 25 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 800 LQ = 25 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τ = 37,78 min
  2. 2. CA = 0,7692 mol/L
  3. 3. V = 184,2 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,938
  5. 5. X = 88,89 %
  6. 6. X = 86,49 %

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