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 = 250 L, k = 0,5 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,5 min⁻¹) zachodzi w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) o objętości 250 L. Zasilanie wpływa z natężeniem 5 L/min przy CA0 = 2,5 mol/L. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stężenie wylotowe CA.

V = 250 LQ = 5 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
2.Łatwy
V = ?, k = 0,1 min⁻¹Q = 10 L/minX = 60%

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,1 min⁻¹ jest prowadzona w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) zasilanym z natężeniem 10 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 60%.

Q = 10 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 60%
V = L
3.Średni
Q = 50 L/minX = 85%V = ?, k = 0,4 min⁻¹

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B z k = 0,4 min⁻¹ jest prowadzona w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) 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 85%.

Q = 50 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 85%
V = L
4.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 =
5.Trudny
V = 50 LV = 50 LQ = 100 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,5 min⁻¹) zachodzi w dwóch jednakowych CSTR połączonych szeregowo, każdy o objętości 50 L. Natężenie zasilania wynosi 100 L/min, gęstość jest stała, a reaktory pracują w stanie ustalonym. Wyznacz całkowity stopień przemiany X w procentach.

V = 50 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,5 min⁻¹
X = %
6.Trudny
Q = 80 L/minX = ?V = 150 L

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,25 min⁻¹) zachodzi w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) o objętości 150 L zasilanym z natężeniem 80 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 150 LQ = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. CA = 0,09615 mol/L
  2. 2. V = 150 L
  3. 3. V = 237,1 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 6,342
  5. 5. X = 36 %
  6. 6. X = 37,42 %

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