第1题
一级反应A→P,反应活化能为83.7kJ/mol,反应温度为150℃,在一管式反应器中进行,若其体积为VP,如改用CSTR,其体积为VM,说明VP/VM的表达式,若转化率为0.6和0.9,为使CSTR的体积VM和PFR的体积相同,则CSTR应在什么温度下进行?
第2题
反应A+B→R+S,已知VR=1L,υ=0.5L/min,cA0=cB0=0.05mol/L,动力学方程式(-rA)=kcAcB,式中k=100L/(mol·min),求:
(1)反应在平推流反应器中进行时,出口转化率为多少?
(2)欲用全混流反应器得到相同的出口转化率,反应器体积是多大?
(3)若全混流反应器体积VR=1L,可以达到的转化率是多少?
第3题
浓度为0.1mol/L的纯气相A进入VR=1L的全混流反应器中进行反应
2A→P
实验数据如表,求反应速率方程。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
进料流量υ(L/h) | 30 | 9 | 3.6 | 1.5 |
出口浓度cAf(mol/L) | 0.0857 | 0.0667 | 0.050 | 0.0333 |
第4题
某液相反应A→P,实验测得浓度一反应速率数据如下:
cA(mol/L) | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 |
(-rA)【mol/(L·min)】 | 0.625 | 1 | 2 | 2.5 | 1.5 | 1.25 | 0.8 | 0.7 | 0.65 |
若反应在CSTR中进行,进口浓度cA0=2mol/L,当出口浓度cAf分别为0.6mol/L,0.8mol/L,1mol/L时,进料体积流量为120L/min,求所需反应器体积,并讨论计算结果。
第5题
在一个体积为300L反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解,
A→P+S
该反应为一级反应,86℃下k=0.08s-1。最终转化率为98.9%,试计算A的处理量。
(1)若反应器为间歇操作,且设辅助时间为15min;
(2)若反应器为CSTR,将结果与(1)比较;
(3)若A的浓度增加一倍,其他条件不变,结果如何?
第6题
等温下在实验室中用平推流反应器中测定反应A→P的速率,进料体积流量为υ=1L/h,初浓度cA0=1mol/L,测得数据如下:
反应器体积VR(L) | 1 | 2 |
转化率xA | 0.36 | 0.64 |
计算:
(1)工业上采用PFR,cA0=2mol/L,若υ=1000L/h,xAf=0.75,求反应器体积;
(2)同条件(1),求CSTR的体积。
第7题
在CSTR中进行等温反应A→P,测得反应速率(-rA)与cA的关系如下:
cA(mol/L) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 |
(-rA)【mol/(L·min)】 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4.7 | 4.9 | 5 | 5 |
(1)若要求转化率xAf=0.8,反应器体积为VR=250L,cA0=10mol/L,求进料体积流量?
(2)若要求转化率xAf=0.8,cA0=15mol/L,进料流量υ=100L/min,求反应器体积?
(3)若反应器体积为300L,进料量为100L/min,cA0=8mol/L,求反应物A的出口浓度?
第8题
在体积为VR的反应器中进行液相等温反应A→P,已知反应速率为Xaf=0.7,求:
(1)当在CSTR中的xAf=0.50时,若将此反应器改为同体积的PFR,反应条件不变,则xAf为多大?
(2)当在CSTR中的xAf=0.50时,若将此反应器增大10倍,则xAf又为多大?
(3)若反应为零级时,求(1),(2)的计算结果。
(4)若反应为1级时,重复(1)(2)的计算要求。
第9题
在全混流反应器中用醋酸和丁醇生产醋酸丁酯,反应式为
CH3COOH+C4H9OH→CH3COOC4H9+H2O
(A) (B) (P) (S)
反应在100℃等温下操作,配料摩尔比为A:B=1:4.97,以少量硫酸为催化剂,反应物密度为0.75kg/L,每天生产2400kg醋酸丁酯,当醋酸转化率为xA=0.5时,求:(1)用单个全混釜反应器的体积;(2)用解析法计算两个等体积串联全混釜反应器的体积。
第10题
在CSTR中进行等温反应A→P,将cA0=0.1mol/L的水溶液加入体积为1L的CSTR中,测得不同加料速率υ时的反应器出口浓度cAf如下:
υ(L/min) | 1 | 6 | 24 |
cAf(mol/L) | 0.004 | 0.02 | 0.05 |
求反应过程动力学方程。
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