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 = 150 L, k = 0,05 min⁻¹Q = 10 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку A → B (k = 0,05 min⁻¹) відбувається в реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) об’ємом 150 L. Живлення надходить з витратою 10 L/min при CA0 = 2 mol/L. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть вихідну концентрацію CA.

V = 150 LQ = 10 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
2.Легка
V = ?, k = 0,05 min⁻¹Q = 80 L/minX = 60%

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,05 min⁻¹ проводять у реакторі безперервної дії з мішалкою (CSTR) з витратою живлення 80 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 60% конверсії A.

Q = 80 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 60%
V = L
3.Середня
Q = 5 L/minX = 60%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 5 L/min. Густина стала, реактор працює в стаціонарному режимі. Знайдіть об’єм реактора V у літрах для 60% конверсії A.

Q = 5 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 60%
V = L
4.Середня
Q = 50 L/minX = 95%V = ?, k = 0,15 min⁻¹

Рідиннофазну реакцію першого порядку A → B з k = 0,15 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 95% конверсії A.

Q = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹X = 95%
V = L
5.Складна
V = 400 LV = 400 LQ = 40 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,2 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 400 L кожен. Витрата живлення 40 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 400 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Складна
V = 2000 LV = 2000 LQ = 100 L/minX = ?

Рідиннофазна реакція першого порядку (k = 0,12 min⁻¹) відбувається у двох однакових послідовних CSTR об’ємом 2000 L кожен. Витрата живлення 100 L/min, густина стала, реактори працюють у стаціонарному режимі. Знайдіть загальну конверсію X у відсотках.

V = 2000 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %

Ключ відповідей

  1. 1. CA = 1,143 mol/L
  2. 2. V = 2400 L
  3. 3. V = 38,18 L
  4. 4. V = 998,6 L
  5. 5. X = 88,89 %
  6. 6. X = 91,35 %

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