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 = 75%

Рідиннофазна реакція першого порядку з k = 0,1 min⁻¹ відбувається в CSTR у стаціонарному режимі. Який час перебування τ потрібен для досягнення 75% конверсії?

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

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,2 min⁻¹) відбувається в реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) об’ємом 50 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 = 50 LQ = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Середня
Q = 20 L/minX = 80%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 20 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 80% конверсії A.

Q = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Середня
QX = 90%ті самі Q, k і X, що й для CSTR

Рідиннофазна реакція першого порядку має досягти 90% конверсії. У скільки разів CSTR має бути більшим за PFR при тій самій витраті живлення, константі швидкості й конверсії? Знайдіть відношення VCSTR/VPFR.

X = 90%перший порядок, ті самі k і Q
VCSTR/VPFR =
5.Складна
Q = 100 L/minX = ?V = 1500 L

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,08 min⁻¹) відбувається в реакторі ідеального витіснення (PFR) об’ємом 1500 L з витратою живлення 100 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть конверсію X у відсотках.

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

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,08 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 1500 L кожен. Витрата живлення 100 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

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

Ключ відповідей

  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 %

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