10
AB
r2

k e167368/( 20
RT
)CRCB
选取最佳的操作方式。
B
解：对于A, A n12 R n 2 1 S
A
应选用高CA0, PFR反应器。
m11 R 对于B, B m22 S
CB与生成R无关，尽管B可以任意方式加入,为 维持高CA,考虑B分段加入为佳
习题-1请考虑化学反应：
A B 催化剂DC
该反应在全混流反应器中进行，反应温度为20℃， 液料的体积流量为0.5m3/h, CA0=96.5mol/m3, CB0=184mol/m3,催化剂的浓度CD=6.63mol/m3。实 验测得该反应的速度方程为：
rA=kCACD
式中k=1.15*10-3m3/(mol.ks)。若要求A的转化率 为40%，试求反应器的体积。
490.2
913.8
1188 ∞
-0.55591
-0.6311
-0.7151
-0.9177
-1.0479
99
90.6
83
70.6
65.3
42.4
-0.55591
-0.6311
-0.7151
-0.9177
-1.0479
0 0
-0.2
500
1000
1500
-0.4
-0.6
-0.8
-1 y = -0.0005x - 0.4912 R2 = 0.9987
V0
(2) 两个CSTR串联
CSTR-1: CSTR-2:
V0CA0 xA1 kCA20 (1 xA1)2VR1
1
VR1 V0

x A1 kCAo (1
x A1 ) 2
(3)
V0CA0 (xA2 xA1) kCA20 (1 xA2 )2VR2
2

VR 2 V0

xA2 xA1 kCAo (1 xA2 )2
3
线性 (系列
2
1)
1
0 10 10.2 10.4 10.6 10.8 11
课本2-14题解答:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
∞
PA,*105,Pa
1
0.8 0.625 0.51 0.42 0.36 0.32 0.28
0.2
CA,kmol/ m3
0.044 0
0.0352 0.0275 0.0224 0.0185 0.0158 0.0140 0.0123 0.0088
dCA/dt
0.004 0.00385 0.0025 0.0019 0.0013 0.0008 0.0008
4
5
33
83
22
81
81
0.005 0.0045 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005
0
0
y = 0.1275x - 0.001 R2 = 0.9823
(4)
VR1
VR2

VR即1
2


2
,
xA1

0.9507
x A1

xA2
VR V0
kCA0 (1
xA2 )2
代入(3)
VR 39.6 V0
2 VR 2 39.6 79.2 min
V0
例题
对平行-串联反应
A B R
RBS
r1

k e C C 125526/(RT ) 2
1
s
1

tanh(3
s
)

1
3 s


1 7..864

tan(3
1 7.864)

1 3 7.864
（3分）
0.120
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
系列1 线性 (系列1)
(rA )


dCA dt

0.1275CA
0.001(kmol/ m3
min)
0.102CA 0.0102Cp
课本2-13题解答(新书第二版)
时间
CA,mol/L ln(CA-42.4)/CA
116.8
319.8
对于温度，E1<E2, 应选用低温
课本P49习题11讲解(新二版１－９题）
10.21097 10.39207
5.57973 5.225747
1-m-n=-2,m+n=3
6 5 4
y = -1.9931x + 25.933 R2 = 1
系列1
10.54797 10.68052 10.90228
4.905275 4.644391 4.204693

P
D
Vg P
De

0.35 P
2.5
1.7 102
0.238 102 P
Vs L 0.4cm Ss 2
（2分）
s

Vs Ss
kf (C As ) 0.4
0.92 P
19.66 7.864
De
0.238 102 P
（3分）


k x
0.99
9.9
CA0 (1 x) 10CA0 (1 0.99) CA0
(1)
kCA0 9.9
（１）在单个CSTR中：


x kCA0 (1
x)2
k

x
CA0 (1 x)2

0.99
CA0 (1 0.99)2

9900
C A0
(2)
则
VR 1000 min
-1.2
系列1 线性 (系列1)
k 1.18105 m3 /(mol.s) (rA) 1.18105CACB mol /(m3.s)
课本第二版1-17
(27.5min)
25
20
15 系列1
10
5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.3 2
25
习题-02
某二级液相反应A+B→C，已知CAo=CBO ，在间歇反 应器中达到x=0.99，需反应的时间为10min,问在 同一温度下，达到相同转化率时：
(1) 在全混流反应器中进行时， 应为多少？
(2) 在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中
进行时， 又是多少？
解：在间歇反应器中，对二级反应
20
15 系列1
10
5
0 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.3
例题
在铬铝催化剂上进行丁烷脱氢反应，其反应速率方程为 (rA ) kwCA mol/(g.s) 在 0.1013Mpa 及 773K 时，kw=0.92cm3/g.s。若在该温度下采用厚度为 8mm 的薄片催化剂进
行反应，催化剂的平均孔半径为 48×10-10m，孔容为 0.35cm3/g，曲折因子等于 2.5。试 计算内扩散有效因子。
M A 58
1.0133103 1.0133103 105 cm
p
101.33
（2分）
(rA ) k w PC Amol /(m3 .s)
解：设A的转化率为x，则有：
rA kCA0 (1 x)CD
对于全混流反应器，应有：
CA0 (x x0 )
C A0 x

x
rA
kCA0 (1 x)CD k(1 x)CD


0.40 (1.15 103)(1 0.4)(6.63)

87.4ks
24.28h
VR V0 0.5 24.28 12.14m3
k k w P 0.92 P
（2分）
kn

Hale Waihona Puke d0105 2 48 108
10.42 10, 努特森扩散, D DK
（1分）
DK 4850d 0
T 4850 2 48 108 M
773 1.7 102 cm 2 / s 58
（2分）
De