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化学反应工程原理(华东理工大学版)第二版第六章答案

6-1 解:10010min 10
t == ()/1t t F t e -=-
所以,停留时间为0~1min 的分率为
()1/1011F e -=-
停留时间为2~10min 的分率为
()()10/102/10102F F e e ---=-+
停留时间大于30min 的分率为
()30/10130F e --=
6-2
解:将数据绘成f(t) ~t 图
从曲线形状可知,该反应系统接近于PFR 和CSTR 的组合模型,当t <1min 时,反应器出口响应为0,说明此为平推流,设V p 为PFR 总分的体积,则
0 1.0p
V v =
01.0 1.05050p V v L ==⨯=
当t >1min 时,曲线形状呈指数衰减,如将t=1min 以后的数据按ln f(t) ~t 作图,可得一直线,直线的斜率为1,即为全混流总分的平均停留时间,所以全混流部分容积V m 为 V m =1.0×50=50L
所以该反应器系统模型为PFR 与CSTR 串联,容积V p 、V m 各为50L ,相应停留时间均为1min 。

6-3
解:CSTR
中均相二级反应00c c =
=21210560-=⨯⨯⨯=0.435 即转化率为0.565
CSTR 中固相二级反应:0100011i c k c e e c c k c k τττ
⎛⎫=• ⎪⎝⎭ 6-4 解:()()000
c t c f t dt c c ∞=⎰ 根据动力学方程可知,()21/200022c t c kt c c ⎛⎫-= ⎪⎝⎭
,f(t)=0.5 代入已知条件,()2
1/200022c t c kt c c ⎛⎫-= ⎪⎝⎭
= ()21t - ()()000c t c f t dt c c ∞=⎰=()2201t dt -⎰=0.667 所以转化率为A x =1-0.667=0.333
6-5
解:(1)由图知,反应器为通过一PFR 反应器和一全混釜反应器,0.4P ks τ=,求()dF t dt ,再取对数,用ln f(t) ~t 作图,可得一直线,斜率为1.25,所以0.8m ks τ=,平均停留时间为1.2ks 。

(2)()()000
c t c f t dt c c ∞=⎰,把一级反应的浓度关系代入可得: ()()11.250.40.400 1.2510.8t c t c f t dt e dt c c t ∞∞-==+⎰⎰。

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