液相一级反应 A → B(k = 0.1 min⁻¹)在一个 800 L 的连续搅拌釜式反应器(CSTR)中进行。 进料流量为 20 L/min,CA0 = 1.5 mol/L。密度恒定,反应器处于稳态。求出口浓度 CA。
反应器尺寸计算(CSTR 与 PFR)练习卷(附答案)
1.简单
V = 800 LQ = 20 L/mink = 0.1 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
2.简单
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 = 25 L/mink = 0.08 min⁻¹X = 60%
V = L
3.中等
一个液相一级反应须达到 85% 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 = 85%一级反应,k 和 Q 相同
VCSTR/VPFR =
4.中等
一个 k = 0.4 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 60% 所需的反应器体积 V,以升计。
Q = 25 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 60%
V = L
5.困难
一个液相一级反应(k = 0.08 min⁻¹)在进料流量为 80 L/min 的 500 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 = 500 LQ = 80 L/mink = 0.08 min⁻¹
X = %
6.困难
一个液相一级反应(k = 0.1 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 = 0.1 min⁻¹
X = %
答案
- 1. CA = 0.3 mol/L
- 2. V = 468.8 L
- 3. VCSTR/VPFR = 2.987
- 4. V = 57.27 L
- 5. X = 39.35 %
- 6. X = 75 %
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