题目
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1题
初浓度对反应的影响
醋酸与丁醇反应生成醋酸丁酯,反应式为
CH2COOH+C4H9OH→CH3COOC4H9+H2O
(A) (B) (P) (S)
当反应温度为100℃并以硫酸作为催化剂时,动力学方程式为
此时反应速率常数K=17.4×10-3L/(mol·min)。已知在一个理想间歇反应器中进行。若进料中的醋酸的初浓度分别为0.9mol/L和1.8mol/L,试计算:
(1)反应的初始速率;
(2)醋酸转化率xA=0.5所需反应时间;
(3)若反应釜料液为100L,则各得到多少千克醋酸丁酯。
第2题
100℃时以质量分数为0.0325的H2SO4溶液为催化剂,用醋酸与丁醇反应生产醋酸丁酯,其速率方程式为r=k醋酸c2(醋酸),k=-1.74×10-2dm3·mol-1·min-1。今在此条件下于间歇式反应釜中进行两批生产,两批进料液中醋酸的浓度分别为0.9mol·dm-3和1.8mol·dm-3,其余为丁醇。试计算:
(1) 初始反应速度;
(2) 需要多长时间醋酸的转化率达50%。
第3题
醋酸(A)和丁醇(B)在373K下以0.032%的硫酸为催化剂进行酯化反应,生成醋酸丁酯(C)。
A+B→C
已知醋酸和丁醇的起始浓度cA0,cB0均为1.8mol·dm-3,测得不同时刻醋酸的转化率xA有如下数据
反应时间t/min | 0 | 30 | 60 | 120 | 180 |
xA | 0 | 0.451 | 0.633 | 0.783 | 0.842 |
试确定该反应的速率方程式。
第4题
在100℃,常压条件下,采用间歇搅拌釜反应器生产醋酸丁酯,已知:投料比醋酸:正丁醇为1:4.96(物质的量比),并配投料总质量的0.032%的硫酸作催化剂。在该条件下,以醋酸(A)为着眼组分的反应速率(醋酸和正丁醇的密度分别为960kg·m-3和740kg·m-3)。试求:
(1) 醋酸转化率xA分别为90%和99%所需要的反应时间;
(2) 从计算结果中可以得到什么启示?
第5题
在全混流反应器中进行醋酸水解反应,进入反应器的醋酐浓度cA,0=0.3kmol·m-3,要求转化率xA=70%(以进料为基准),进料体积流量qV=0.02m3·min-1,如果加入大量的水,则水解反应可视为一级反应,-rA=kcA,k=0.38min-1,试求:
第6题
5.在全混流反应器中进行醋酸水解反应,进入反应器的醋酐浓度cA,0=0.3kmol·m-3,要求转化率xA=70%(以进料为基准),进料体积流量qV=0.02m3·min-1,如果加入大量的水,则水解反应可视为一级反应,-rA=kcA,k=0.38min-1,试求:
第7题
在全混流反应器中进行醋酸水解反应,进入反应器的醋酐浓度cA,0=0.3kmol·m-3,要求转化率xA=70%(以进料为基准),进料体积流量qV=0.02m3·min-1,如果加入大量的水,则水解反应可视为一级反应,-rA=kcA,k=0.38min-1,试求:
第8题
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?
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