两个等体积的PFR和CSTR反应器按图7－4所示形成七种组合方式，在等温条件下进行一级不可逆反应，反应速率（－rA)=

醋酸甲酯的水解反应如下：

  CH₃COOCH₃+H₂O→CH₃COOH+CH₃OH产物CH₃COOH在反应中起催化剂作用。已知反应速度与醋酸甲酯和醋酸的浓度积成正比。

  (1)在间歇反应器中进行上述反应。醋酸甲酯和醋酸初始浓度分别为500mol/m³和50mol/m³。实验测得当反应时间为5400s时，醋酸甲酯的转化率为70%，求反应速度常数和最大反应速度。

  (2)如果反应改在连续搅拌釜中进行，那么要使醋酸甲酯的转化率达到80%，停留时间应为多少?

  (3)如果采用管式流动反应器，要达到醋酸甲酯80%的转化率，停留时间为多少?

  (4)如果采用连续搅拌釜和管式流动反应器的串联体系，要使醋酸甲酉旨的总转化率达到80%，总停留时间应为多少?在各反应器中的停留时间分别为多少?

  (5)如果采用循环流动反应器，进入反应器的原料为纯的醋酸甲酯，初始浓度仍为500mol/m³，在反应器的出口处醋酸甲酯的转化率为80%，那么要使停留时间最小，循环比应为多少?

在一定的反应温度下A发生下述平行反应：

  其中R是主产物，S是副产物。反应原料为纯的反应物A，其初始浓度为10kmol/m³。在反应器出口A的转化率为80%。请比较当上述反应在连续搅拌釜和管式连续流动反应器中进行时，A转化为R的选择率、R的收率以及反应物的停留时间有什么不同。在反应过程中体积的变化可以忽略不计。

从实验结果求取合适的模型与模型参数

  在一容积为100L，流量为50L/min的反应器系统中，为了考察其流动状态，采用脉冲示踪实验，测得如下数据：

  试求合适的流动模型及模型参数。

实验数据与平均停留时间，方差的关系

  用脉冲响应法和阶跃法分别测定某流动系统的响应曲线C(t)，试建立平均停留时间和方差与C(t)的关系式。

脉冲示踪法求取f(t)的特征参数

  应用脉冲示踪法测定一容积为12L的反应装置，进入反应器的流体速度为0.8L/min，在定常态下脉冲地输入80g示踪剂A，并同时在反应器出口处记录流出物中示踪剂A的浓度c_A随时间的变化，其实测数据列于下表：

  试根据表列实验数据确定E(t)和F(t)曲线，并计算方差

由模型参数计算反应结果

  如例上述题的流动反应器，用于进行某液相分解反应，若已知其反应动力学方程为(-r_A)=kc_A，k=0.307min^-1，当平均停留时间为15min时，试求：

  (1)当采用多级全混流模型时，其最终转化率为多少?

  (2)若扩散模型可近似以σ²=2/Pe结果关联，最终转化率为多少?

流动状态的判别

  以NaOH溶液作示踪剂，脉冲式注入一体积V=1m³，υ=1m³/min的连续搅拌反应器，在出口流中测得示踪剂C-t曲线。已知该曲线可表示为C=30e^-t/40。，试判断釜内的流动状态。

宏观流体反应计算

  试证明在一连续釜式反应器中进行的均相反应和宏观流体反应，当反应为一级不可逆时，其反应结果相同。

无因次方程的计算

  试证明

  (1)无因次方差

  (2)全混釜的

停留时间分布与反应器模型

  以苯甲酸为示踪物，用脉冲法测定反应体积为1735cm³的液相反应器停留时间分布。液体流量40.2cm³/min，示踪物用量为4.95 g，不同时间出口物流中示踪物c(t)如下表所示。

  若用多釜串联模型来模拟反应器，求模型参数N。