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 = 0,4 min⁻¹X = 50%

Рідиннофазна реакція першого порядку з k = 0,4 min⁻¹ відбувається в CSTR у стаціонарному режимі. Який час перебування τ потрібен для досягнення 50% конверсії?

k = 0,4 min⁻¹X = 50%
τ = min
2.Легка
V = 150 L, k = 0,3 min⁻¹Q = 25 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,3 min⁻¹) відбувається в реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) об’ємом 150 L. Живлення надходить з витратою 25 L/min при CA0 = 2 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 150 LQ = 25 L/mink = 0,3 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
3.Середня
Q = 50 L/minX = 90%V = ?, k = 0,12 min⁻¹

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,12 min⁻¹ проводять у реакторі ідеального витіснення (PFR) з витратою живлення 50 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 90% конверсії A.

Q = 50 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 90%
V = L
4.Середня
Q = 5 L/minX = 90%V = ?, k = 0,5 min⁻¹

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,5 min⁻¹ проводять у реакторі ідеального витіснення (PFR) з витратою живлення 5 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 90% конверсії A.

Q = 5 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 90%
V = L
5.Складна
V = 400 LQ = 5 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,25 min⁻¹) відбувається в CSTR об’ємом 400 L з витратою живлення 5 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть конверсію X у відсотках.

V = 400 LQ = 5 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Складна
V = 1000 LV = 1000 LQ = 10 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,05 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 1000 L кожен. Витрата живлення 10 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 1000 L (×2)Q = 10 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

Ключ відповідей

  1. 1. τ = 2,5 min
  2. 2. CA = 0,7143 mol/L
  3. 3. V = 959,4 L
  4. 4. V = 23,03 L
  5. 5. X = 95,24 %
  6. 6. X = 97,22 %

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