一个 k = 0.15 min⁻¹ 的液相一级反应在稳态 CSTR 中进行。达到 50% 转化率需要多大的空时 τ?
反应器尺寸计算(CSTR 与 PFR)练习卷(附答案)
1.简单
k = 0.15 min⁻¹X = 50%
τ = min
2.简单
一个 k = 0.3 min⁻¹ 的液相一级反应 A → B 在进料流量为 40 L/min 的连续搅拌釜式反应器(CSTR)中进行。 密度恒定,反应器处于稳态。求使 A 的转化率达到 60% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 40 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 60%
V = L
3.中等
一个 k = 0.2 min⁻¹ 的液相一级反应 A → B 在进料流量为 25 L/min 的平推流反应器(PFR)中进行。 密度恒定,反应器处于稳态。求使 A 的转化率达到 70% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 25 L/mink = 0.2 min⁻¹X = 70%
V = L
4.中等
一个 k = 0.3 min⁻¹ 的液相一级反应 A → B 在进料流量为 10 L/min 的平推流反应器(PFR)中进行。 密度恒定,反应器处于稳态。求使 A 的转化率达到 95% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 10 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 95%
V = L
5.困难
一个液相一级反应(k = 0.05 min⁻¹)在两个串联的相同 CSTR 中进行,每个 250 L。进料流量为 80 L/min,密度恒定,反应器处于稳态。求总转化率 X,以百分比计。
V = 250 L (×2)Q = 80 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
6.困难
一个液相一级反应(k = 0.5 min⁻¹)在进料流量为 80 L/min 的 2000 L CSTR 中进行。密度恒定,反应器处于稳态。求转化率 X,以百分比计。
V = 2000 LQ = 80 L/mink = 0.5 min⁻¹
X = %
答案
- 1. τ = 6.667 min
- 2. V = 200 L
- 3. V = 150.5 L
- 4. V = 99.86 L
- 5. X = 25.2 %
- 6. X = 92.59 %
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