串联反应的选择性 串联一级不可逆反应为 已知k1=0.15min-1，k2=0.05min-1， 进料流量为0.5m3/min，cA0≠0，

反应器性能比较

  生产氯丁橡胶的单体2-氯丁二烯-1，3是将3，4-二氯丁烯在乙醇中用碱脱氯化氢而得，反应方程式为

  简写成    (其中B为NaOH)

  当时，由下述计算式计算间歇反应器的转化率

  已知40℃时，

  试计算：

  (1)间歇反应器

  工艺条件为：c_A0=2.2mol/L，M=0.25，T=40℃，t=50min

  求转化率为多大?要使转化率为0.98，则需多长反应时间?

  (2)保持(1)的工艺条件，反应器为全混流反应器，求达到(1)的转化率和0.98的转化率所需的空时。

  (3)用两个等体积全混流反应器串联操作，工艺条件同(1)，计算转化率为0.98所需空时。

自催化反应过程的最优循环比

  自催化反应

  A+P→P+P

  k=1L/(mol·min)，在循环反应器中进行反应，F_A0=1mol/min，c_A0=1mol/L，c_P0=0，转化率为0.99，求：

  (1)最优循环比下的反应器体积；

  (2)当循环比为R=4时反应器体积；

  (3)R=∞时，反应器体积；

  (4)R=0时，反应器体积。

平行反应的最大收率

  有一平行反应：

  已知：

  k₁=2min^-1，k₂=1mol/(L·min)，k₃=1L/(mol·min)，c_A0=2mol/L；P为目的产物，R，S为副产物。如果不考虑未反应物料回收，试在等温条件下求：

  (1)在全混流反应器中所能得到的最大产物收率；

  (2)在平推流反应器中所能得到的最大产物收率；

  (3)假若未反应物料加以回收，采用何种反应器形式较为合理?

操作方式的选择

  有如下平行反应：

  其动力学方程为：

  已知：k₁=k₂=1，A和B的初浓度为c_A0=c_B0=20mol/L，分别从反应器进口加入，反应转化率为0.9，计算它们在平推流反应器中的瞬间选择性。并请选择合理的操作方式以提高该反应过程的平均选择率和收率。

串联反应过程的优化

  物料A初浓度为c_A0=1mol/L，在全混流反应器中进行反应，生成P和S，所得实验数据如下：c_P0=c_S0=0

  试问：(1)反应动力学特征；

  (2)应该选用什么反应器；

  (3)在所选用反应器中，产物P的最大浓度是多少?此时物料A的转化率为多大?

有一醋酐水溶液，在25℃条件下进行水解反应，在该温度下速率方程为：

  (-r_A)=0.158×10⁶c_Amol/(min·m³)

  醋酐初浓度为c_A0=1.5×10²mol/m³，进料流量为5×10^-4m³/min，现有两个2.5L和5L的全混流反应器，试回答下列问题：

  (1)用一个5L的全混流反应器与两个2.5L全混流反应器串联操作，哪个转化率大?转化率各为多少?

  (2)若用两个2.5L的全混流反应器并联操作，能否提高转化率?

  (3)若用一个5L的平推流反应器所得转化率是多少?

  (4)若用一个2.5L的全混流反应器后串联一个2.5L的平推流反应器，其转化率是多少?

自催化反应A+P→P+P，其反应速率方程为

  (-r_A)=kc_Ac_P

  进料A的初浓度c_A0=0.99mol/m³，c_P0=0.01mol/m³，要求达到最终转化率为0.99。为使反应器体积最小，拟用一个CSTR反应器和一个PFR反应器组合。若进料流量υ=10m³/h，速率常数k=4.2×10^-4m³/(mol·s)，问应如何组合两个反应器，哪个反应器在前?控制中间转化率为多少?反应器总体积为多大?

有一自催化反应A+P→P+P，其反应速率方程为：

  (-r_A)=kc_Ac_P

  已知：k=1.512×10^-3m³/(min·mol)，体积流量υ=10m³/h，c_A0=0.99kmol/m³，c_P0=0.01kmol/m³，要求c_Af=0.01kmol/m³。求：

  (1)反应速率最大时的c_A是多少?

  (2)采用全混流反应器的反应器体积是多大?

  (3)采用平推流反应器的反应器体积是多大?

  (4)为使反应器体积最小，将CSTR和PFR组合使用，如何组合?其最小反应器体积为多少?

已知物料c_A0=100，在CSTR中进行下列反应：

  测得反应器出口浓度为：

  求：(1)确定动力学关系；

  (2)应该选用什么反应器?

  (3)在所选用反应器中可得产物P的最大收率是多少?