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 = 0,1 min⁻¹X = 75%

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

k = 0,1 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Łatwy
V = 50 L, k = 0,2 min⁻¹Q = 20 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej A → B (k = 0,2 min⁻¹) zachodzi w zbiornikowym reaktorze przepływowym z idealnym mieszaniem (CSTR) 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 = 0,2 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Średni
Q = 20 L/minX = 80%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 20 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz objętość reaktora V w litrach dla stopnia przemiany A równego 80%.

Q = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Średni
QX = 90%te same Q, k i X co w CSTR

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej musi osiągnąć 90% przemiany. Ile razy większy musi być CSTR od PFR przy tym samym natężeniu zasilania, stałej szybkości i stopniu przemiany? Wyznacz stosunek VCSTR/VPFR.

X = 90%pierwszy rząd, te same k i Q
VCSTR/VPFR =
5.Trudny
Q = 100 L/minX = ?V = 1500 L

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,08 min⁻¹) zachodzi w reaktorze rurowym z przepływem tłokowym (PFR) o objętości 1500 L zasilanym z natężeniem 100 L/min. Gęstość jest stała, a reaktor pracuje w stanie ustalonym. Wyznacz stopień przemiany X w procentach.

V = 1500 LQ = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %
6.Trudny
V = 1500 LV = 1500 LQ = 100 L/minX = ?

Reakcja pierwszego rzędu w fazie ciekłej (k = 0,08 min⁻¹) zachodzi w dwóch jednakowych CSTR połączonych szeregowo, każdy o objętości 1500 L. Natężenie zasilania wynosi 100 L/min, gęstość jest stała, a reaktory pracują w stanie ustalonym. Wyznacz całkowity stopień przemiany X w procentach.

V = 1500 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. τ = 30 min
  2. 2. CA = 1,667 mol/L
  3. 3. V = 64,38 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3,909
  5. 5. X = 69,88 %
  6. 6. X = 79,34 %

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