Робочий аркуш «Розрахунок реакторів (CSTR і PFR)» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Розрахунок реакторів (CSTR і PFR)»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Новий робочий аркушТренуватися онлайн з підказками

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
τ = ?k = 0,1 min⁻¹X = 80%

Рідиннофазна реакція першого порядку з k = 0,1 min⁻¹ відбувається в CSTR у стаціонарному режимі. Який час перебування τ потрібен для досягнення 80% конверсії?

k = 0,1 min⁻¹X = 80%
τ = min
2.Легка
V = 1500 L, k = 0,5 min⁻¹Q = 25 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,5 min⁻¹) відбувається в реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) об’ємом 1500 L. Живлення надходить з витратою 25 L/min при CA0 = 1 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 1500 LQ = 25 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
3.Середня
Q = 20 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 200 L, k = 0,3 min⁻¹

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,3 min⁻¹) відбувається в реакторі ідеального витіснення (PFR) об’ємом 200 L. Живлення надходить з витратою 20 L/min при CA0 = 2,5 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 200 LQ = 20 L/mink = 0,3 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
4.Середня
QX = 85%ті самі Q, k і X, що й для CSTR

Рідиннофазна реакція першого порядку має досягти 85% конверсії. У скільки разів CSTR має бути більшим за PFR при тій самій витраті живлення, константі швидкості й конверсії? Знайдіть відношення VCSTR/VPFR.

X = 85%перший порядок, ті самі k і Q
VCSTR/VPFR =
5.Складна
V = 50 LV = 50 LQ = 100 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,4 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 50 L кожен. Витрата живлення 100 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 50 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %
6.Складна
Q = 50 L/minX = ?V = 500 L

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,2 min⁻¹) відбувається в реакторі ідеального витіснення (PFR) об’ємом 500 L з витратою живлення 50 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть конверсію X у відсотках.

V = 500 LQ = 50 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Ключ відповідей

  1. 1. τ = 40 min
  2. 2. CA = 0,03226 mol/L
  3. 3. CA = 0,1245 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,987
  5. 5. X = 30,56 %
  6. 6. X = 86,47 %

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.