一个 k = 0.1 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 75% 所需的反应器体积 V,以升计。
反应器尺寸计算(CSTR 与 PFR)练习卷(附答案)
1.简单
Q = 40 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 75%
V = L
2.简单
液相一级反应 A → B(k = 0.2 min⁻¹)在一个 1500 L 的连续搅拌釜式反应器(CSTR)中进行。 进料流量为 5 L/min,CA0 = 1.5 mol/L。密度恒定,反应器处于稳态。求出口浓度 CA。
V = 1500 LQ = 5 L/mink = 0.2 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
3.中等
一个 k = 0.08 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 50% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 25 L/mink = 0.08 min⁻¹X = 50%
V = L
4.中等
一个液相一级反应须达到 75% 的转化率。在进料流量、速率常数和转化率都相同时,CSTR 的体积须是 PFR 的多少倍?求该比值 VCSTR/VPFR。
X = 75%一级反应,k 和 Q 相同
VCSTR/VPFR =
5.困难
一个液相一级反应(k = 0.2 min⁻¹)在进料流量为 25 L/min 的 250 L 平推流反应器(PFR)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 = 250 LQ = 25 L/mink = 0.2 min⁻¹
X = %
6.困难
一个液相一级反应(k = 0.25 min⁻¹)在进料流量为 50 L/min 的 250 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 = 250 LQ = 50 L/mink = 0.25 min⁻¹
X = %
答案
- 1. V = 1200 L
- 2. CA = 0.02459 mol/L
- 3. V = 216.6 L
- 4. VCSTR/VPFR = 2.164
- 5. X = 86.47 %
- 6. X = 55.56 %
完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。