化学反应工程作业(3次0318)
更新时间:2023-10-15 19:37:01 阅读量: 综合文库 文档下载
1、自催化反应A+P→2P的速率方程为:?rA=kcAcP,k=l mkmolmin,原料组成为含A
-3
-3
A0
P0
P
3-1-1
13%,含P 1%(摩尔百分数),且c+c= l kmol·m,出口流中c= 0.9 kmol·m,计算采用下列各种反应器时的空间时间(τ=V/V)。(1)平推流反应器;(2)全混流反应器;(3)平推流与
R
0
全混流反应器的最佳组合;(4)全混流反应器与一分离器的最佳组合。 2、A进行平行分解反应,其速率式为
↗R r=1 kmol·mmin
R
-3
-1
A →S r=2c kmol·mmin
S
A
-3-1
↘T r=c kmol·mmin
T
A
-3-1
其中R是所要求的目的产物,c=1kmol·m。试问在下述反应器进行等温操作时,预计最大
A0
-3
的c为多少?(1)全混流反应器;(2)平推流反应器。
R
3、均相气相反应A→3P,服从二级反应动力学。在0.5MPa、350℃和V0=4mhr下,采
3
-1
3-1
用—个25mm内径,长2m的实验反应器,能获得60%转化率。设计一个工业平推流反应器,当处理量为320mhr,进料中含50%A,50%惰性物料时,在2.5MPa和350℃下反应,为获得80%的转化率.求需用25mm内径,长2m的管子多少根? 4、.平行液相反应
A→P r=1
P
A→R r=2c
R
A
A→S r=c
S
2
A-3
-3
已知c=2kmol·m,c=0.2kmol·m,求下列反应器中,c最大为多少?
A0
Af
P
(1) 平推流反应器;(2)全混流反应器;(3)两相同体积的全混流反应器串联,c=1
A1
kmol·m。
5、一级不可逆连串反应,
-3
-3
, k =0.25hr,k=0.05hr,进料流率V为1mhr,
1
2
0
3
-1-13-1
c=1kmol·m,c=c=0。试求:采用两个V=1m的全混流反应器串联时,反应器出口产
A0
B0
C0
R
物B的浓度。
1、在555K及0.3MPa下,在平推流管式反应器中进行气相反应A→P,已知进料中含A 30% (摩尔分数),其余为惰性物料,加料流量为6.3mol·s -1 ,动力
学方程式为?r A =0.27c A mol·m -3 s -1 为了达到95%转化率,试求: (1) 所需空速为多少? (2) 反应器容积大小? 2、液相一级不可逆分解反应A→B+C于常温下在一个2m 3 全混流反应器(CSTR,MFR, 连续搅拌槽式反应器)中等温进行。进口反应物浓度为1 kmol·m -3 ,体积流量为1m 3 hr -1 ,出 口转化率为80%。因后续工段设备故障,出口物流中断。操作人员为此紧急停止反应器进料。 半小时后故障排除,生产恢复。试计算生产恢复时反应器内物料的转化率为多少? (提示:切断进料前为全混流反应器,切断进料后为间歇反应过程) 3、 反应A+B→R+S,已知V R =0.001m 3 ,物料进料速率V 0 =0.5×10 -3 m 3 min -1 , c A0 =c B0 =5mol·m 3 ,动力学方程式为?r A =kc A c B ,其中k=100m kmol min 。求:(1)反应 在平推流反应器中进行时出口转化率为多少?(2)欲用全混流反应器得到相同的出口 转化率,反应器体积应多大?(3)若全混流反应器体积V B 3 -1 -1 R =0.001m ,可达到的转化率为 多少? 3 4、A和B在水溶液中进行反应,在25℃下测得下列数据,试确定该反应反应级 数和反应速度常数。 时间/s 116.8 319.8 490.2 913.8 1188 ∞ c A /kmol·m -3 99.0 90.6 83.0 70.6 65.3 42.4 c B /kmol·m B -3 56.6 48.2 40.6 28.2 22.9 0 (请用坐标纸绘图。提示:c A-c B =42.42kmol·m -3)
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