一个 k = 0.15 min⁻¹ 的液相一级反应 A → B 在进料流量为 10 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 70% 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 = 10 L/mink = 0.15 min⁻¹X = 70%
V = L
2.简单
一个 k = 0.12 min⁻¹ 的液相一级反应 A → B 在进料流量为 10 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。
Q = 10 L/mink = 0.12 min⁻¹X = 75%
V = L
3.中等
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 80% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 40 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 80%
V = L
4.中等
一个液相一级反应须达到 95% 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 = 95%一级反应,k 和 Q 相同
VCSTR/VPFR =
5.困难
一个液相一级反应(k = 0.05 min⁻¹)在进料流量为 5 L/min 的 100 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 = 100 LQ = 5 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
6.困难
一个液相一级反应(k = 0.2 min⁻¹)在进料流量为 80 L/min 的 1000 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 = 1000 LQ = 80 L/mink = 0.2 min⁻¹
X = %
答案
- 1. V = 155.6 L
- 2. V = 250 L
- 3. V = 214.6 L
- 4. VCSTR/VPFR = 6.342
- 5. X = 50 %
- 6. X = 71.43 %
完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。