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
V = ?, k = 0,12 min⁻¹Q = 100 L/minX = 50%

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,12 min⁻¹ проводять у реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) з витратою живлення 100 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 50% конверсії A.

Q = 100 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 50%
V = L
2.Легка
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 95%

Рідиннофазна реакція першого порядку з k = 0,15 min⁻¹ відбувається в CSTR у стаціонарному режимі. Який час перебування τ потрібен для досягнення 95% конверсії?

k = 0,15 min⁻¹X = 95%
τ = min
3.Середня
Q = 50 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 150 L, k = 0,4 min⁻¹

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,4 min⁻¹) відбувається в реакторі ідеального витіснення (PFR) об’ємом 150 L. Живлення надходить з витратою 50 L/min при CA0 = 1,5 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 150 LQ = 50 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
4.Середня
QX = 70%ті самі Q, k і X, що й для CSTR

Рідиннофазна реакція першого порядку має досягти 70% конверсії. У скільки разів CSTR має бути більшим за PFR при тій самій витраті живлення, константі швидкості й конверсії? Знайдіть відношення VCSTR/VPFR.

X = 70%перший порядок, ті самі k і Q
VCSTR/VPFR =
5.Складна
V = 50 LQ = 20 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,2 min⁻¹) відбувається в CSTR об’ємом 50 L з витратою живлення 20 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть конверсію X у відсотках.

V = 50 LQ = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Складна
V = 1000 LV = 1000 LQ = 50 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,08 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 1000 L кожен. Витрата живлення 50 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 1000 L (×2)Q = 50 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Ключ відповідей

  1. 1. V = 833,3 L
  2. 2. τ = 126,7 min
  3. 3. CA = 0,4518 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,938
  5. 5. X = 33,33 %
  6. 6. X = 85,21 %

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