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化学反应工程习题

5-1 液相反应,反应速率,在一个CSTR 中进行反应时,一定的工艺条件下,所得转化率为0.50,今若将此反应移到一个比它大6倍的CSTR 中进行反应,其他条件不变,其能达到的转化率是多少?
P A →()2
A A kc r =−
5-2 一级反应,在150℃等温PFR 中可得转化率0.6,现改用同样大小的CSTR 操作,处理量不变,要求转化率为0.7,问此时CSTR 应在什么温度下操作?已知反应活化能为83.7。

mol kJ /
5-3 已知一级反应在PFR 中进行反应时,出口转化率为0.9,现将该反应移到一个CSTR 中进行,若两种反应器的体积相同,且操作条件保持不变,问该反应在CSTR 的出口处转化率是多少?
5-4 一级反应,反应活化能为83.7,反应温度为150℃,在一管式反应器中进行,若其体积为,如改用CSTR ,其体积为,说明的表达式,若转化率为0.6和0.9,为使CSTR 的体积和PFR 的体积相同,则CSTR 应在什么温度下进行? P A →mol kJ /P V M V M P V V /M V
5-5 某液相反应,实验测得浓度—反应速率数据如下:
P A →
()1/−⋅l mol c A 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 ()([]min //⋅−l mol r A ) 0.625 1 2 2.5 1.5 1.250.8 0.7 0.65若反应在CSTR 中进行,进口浓度l mol c A /20=,当出口浓度分别为、、时,进料体积流量为,求所需反应器体积,并讨论计算结果。

Af c l mol /6.0l mol /8.0l mol /1min /120l
5-6 在一个体积为300的反应器中,86℃等温下将浓度为3.2的反应物A 分解 l 3
/m kmol S P A +→
该反应为一级反应,86℃下。

最终转化率为98.9%,试计算A 的处理量。

1
08.0−=s k (1) 若反应器为间歇操作,且设辅助时间为1.5min /
(2) 若反应器为CSTR ,并将结果与(1)比较;
(3) 若A 的浓度增加一倍,其他条件不变,结果如何?
5-7 在体积为的反应器中进行液相等温反应,已知反应速率为,求: R V P A →()2A A kc r =−(1)当在CSTR 中的时,
若将此反应器改为同体积的PFR ,反应条件不变,则为多大?
50.0=Af x Af x (2)当在CSTR 中的时,若将此反应器增大10倍,则又为多大?
50.0=Af x Af x
(3)若反应为零级时,求(1),(2)的计算结果。

(1) 若反应为1级时,重复(1)(2)的计算要求。

5-8 证明两釜串联中进行一级反应,一定转化率下,两釜体积大小相同,则其总体积为最小?。

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