反应器尺寸计算（CSTR 与 PFR）练习卷（附答案）

免费可打印的反应器尺寸计算（CSTR 与 PFR）练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
τ = ?k = 0.4 min⁻¹X = 50%

一个 k = 0.4 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？

k = 0.4 min⁻¹X = 50%
τ = min
2.简单
τ = ?k = 0.5 min⁻¹X = 50%

一个 k = 0.5 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？

k = 0.5 min⁻¹X = 50%
τ = min
3.中等
QX = 90%与 CSTR 的 Q、k 和 X 相同

一个液相一级反应须达到 90% 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 = 90%一级反应，k 和 Q 相同
VCSTR/VPFR =
4.中等
Q = 40 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0.3 min⁻¹

液相一级反应 A → B（k = 0.3 min⁻¹）在一个 50 L 的平推流反应器（PFR）中进行。 进料流量为 40 L/min，CA0 = 1 mol/L。密度恒定，反应器处于稳态。求出口浓度 CA。

V = 50 LQ = 40 L/mink = 0.3 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.困难
V = 1000 LQ = 50 L/minX = ?

一个液相一级反应（k = 0.05 min⁻¹）在进料流量为 50 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 = 50 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %
6.困难
V = 1000 LV = 1000 LQ = 100 L/minX = ?

一个液相一级反应（k = 0.5 min⁻¹）在两个串联的相同 CSTR 中进行，每个 1000 L。进料流量为 100 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 = 1000 L (×2)Q = 100 L/mink = 0.5 min⁻¹
X = %

答案

  1. 1. τ = 2.5 min
  2. 2. τ = 2 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 3.909
  4. 4. CA = 0.6873 mol/L
  5. 5. X = 50 %
  6. 6. X = 97.22 %

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