题目
在CSTR反应器中,A被转化成C,反应速率方程为
(1) 假定流量为100L/s,A的初始浓度cA0为0.10mol/L,转化率xA为90%。试求所需反应器的体积。
(2)设计完成时,工程师发现该反应级数应该是0级而不是1级。速率方程应该为:
试问这对反应的设计有何影响?
第1题
在CSTR反应器中,A被转化成C,反应速率方程为
-rA=0.15cA式中rA的单位为mol·L-1·s-1。
第2题
已知物料cA0=100,在CSTR中进行下列反应:
测得反应器出口浓度为:
No. | cA | cP | cS |
1 | 75 | 15 | 10 |
2 | 25 | 25 | 50 |
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?
第3题
自催化反应A+P→P+P,其反应速率方程为
(-rA)=kcAcP
进料A的初浓度cA0=0.99mol/m3,cP0=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?
第4题
某一级液相反应A→R,在全混流反应器(CSTR)中进行时转化率可达50%,试计算:
(1) 若改在一个与原有效容积相同的活塞流反应器(PFR)中进行,而反应温度、初始体积流量及初始浓度不变,转化率为多少?
(2) 若将该反应移至一个6倍于原反应器有效容积的同类型反应器中进行,而反应温度、初始体积流量及初始浓度均不变,转化率又为多少?
第5题
有一自催化反应A+P→P+P,其反应速率方程为:
(-rA)=kcAcP
已知:k=1.512×10-3m3/(min·mol),体积流量υ=10m3/h,cA0=0.99kmol/m3,cP0=0.01kmol/m3,要求cAf=0.01kmol/m3。求:
(1)反应速率最大时的cA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?
第6题
CSTR与PFR的比较
某一级反应在一个全混釜中进行,(-rA)=kcA,k=0.38min-1,若已知进料反应物浓度cA0=0.3kmol/m3,体积流量υ0=20L/min,要求出口转化率xAf为0.7,试计算该反应器体积。若反应改在一平推流反应器中进行,反应器体积为多少?
第7题
液相可逆反应速率方程的求取
一级液相可逆反应AP,cA0=0.5mol/L,cP0=0,间歇反应器中进行反应。8min后,A的转化率为33.3%,平衡转化率为66.7%,求该反应的速率方程式。
第8题
复合反应过程的计算
现有反应器体积均为4m3的CSTR及PFR各一个,在等温条件下进行下列液相反应,即
A+B→P, rP=1.6cAmol/(m3·h)
2A→R,mol/(m3·h)
每小时处理A和B混合液8m3,其中组分A的初始浓度cA0=2kmol/m3,若目的产物为P,求:
(1)采用CSTR时的目的产物P的收率;
(2)采用PFR时产物P的收率;
(3)讨论应选用哪一种反应器,为什么?
第9题
自催化反应的动力学方程
液相自催化反应A+P→P+P的速率方程表达式为
在等温间歇反应器中测定反应速率,cA0=0.95mol/L,cP0=0.05mol/L,经过1h后可测得反应速率最大值,求该温度下反应速率常数k。
第10题
不同类型反应器中进行自催化反应的比较
自催化反应: A+P→P+P
是一个等密度反应过程,反应速率为
(-rA)=kcAcP
,进料流量为υ=0.002m3/s,
cA0=2kmol/m3,cP0=0,转化率xA=0.98,
试计算下列反应器的体积:
(1)全混流反应器(CSTR);
(2)两个等体积全混流反应器串联的组合反应器;
(3)平推流反应器;
(4)循环比R=1的循环反应器;
(5)具有最小体积的循环反应器。
第11题
液相反应A+B→P,反应动力学方程式(-rA)=kcAcB,25℃时反应速率常数k=9.92×10-6m3/(mol·s),物料初始浓度cA0=0.1kmol/m3,cB0=0.08kmol/m3,求在PFR中反应器出口限制反应物转化率为0.95时所需的空时。
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