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 = 0,15 min⁻¹Q = 40 L/minX = 85%

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,15 min⁻¹ проводять у реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) з витратою живлення 40 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 85% конверсії A.

Q = 40 L/mink = 0,15 min⁻¹X = 85%
V = L
2.Легка
V = 250 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,08 min⁻¹) відбувається в реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) об’ємом 250 L. Живлення надходить з витратою 5 L/min при CA0 = 2,5 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 250 LQ = 5 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Середня
QX = 95%ті самі Q, k і X, що й для CSTR

Рідиннофазна реакція першого порядку має досягти 95% конверсії. У скільки разів CSTR має бути більшим за PFR при тій самій витраті живлення, константі швидкості й конверсії? Знайдіть відношення VCSTR/VPFR.

X = 95%перший порядок, ті самі k і Q
VCSTR/VPFR =
4.Середня
QX = 50%ті самі Q, k і X, що й для CSTR

Рідиннофазна реакція першого порядку має досягти 50% конверсії. У скільки разів CSTR має бути більшим за PFR при тій самій витраті живлення, константі швидкості й конверсії? Знайдіть відношення VCSTR/VPFR.

X = 50%перший порядок, ті самі k і Q
VCSTR/VPFR =
5.Складна
V = 800 LV = 800 LQ = 100 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,08 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 800 L кожен. Витрата живлення 100 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 800 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %
6.Складна
Q = 25 L/minX = ?V = 100 L

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,4 min⁻¹) відбувається в реакторі ідеального витіснення (PFR) об’ємом 100 L з витратою живлення 25 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть конверсію X у відсотках.

V = 100 LQ = 25 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %

Ключ відповідей

  1. 1. V = 1511 L
  2. 2. CA = 0,5 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 6,342
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,443
  5. 5. X = 62,82 %
  6. 6. X = 79,81 %

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