在一个体积为300L反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解, A→P+S 该反应为一级反应,86℃下k=0
在一个体积为300L反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解,
A→P+S
该反应为一级反应,86℃下k=0.08s-1。最终转化率为98.9%,试计算A的处理量。
(1)若反应器为间歇操作,且设辅助时间为15min;
(2)若反应器为CSTR,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?
在一个体积为300L反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解,
A→P+S
该反应为一级反应,86℃下k=0.08s-1。最终转化率为98.9%,试计算A的处理量。
(1)若反应器为间歇操作,且设辅助时间为15min;
(2)若反应器为CSTR,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?
反应器体积的计算
例: PFR与间歇反应器的比较
在容积为2.5m3的理想间歇反应器中进行液相反应
A+B→P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
(-rA)=kcAcBkmol/(L·s)
k=2.78×10-3L/(mol·s),当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0=4mol/L,而A的转化率xA=0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
多釜串联的计算
一级不可逆反应A→P,在85℃时反应速率常数为3.45h-1。今拟在一容积为10m3的釜式反应器中进行。若最终转化率为0.95,该反应器处理的物料量可达1.82m3/h。若用两个容积相同的串联釜时的总体积为多少?
1mol理想气体在T1=400K的高温热源和T2=300K的低温热源之间做卡诺循环(可逆的),在400K的等温线上初始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环中
以硫酸为催化剂,由乙酸和丁醇反应可制得乙酸丁酯。仓库里闲置着两台反应釜,一台的反应体积为3m3,另一台则为1m3。现拟用它们生产乙酸丁酯,初步决定采用等温连续操作,原料中乙酸的浓度为0.15kmol/m3,丁酯则大量过剩,该反应对乙酸为2级,在反应温度下反应速率常数为1.2m3/(kmol·h),要求乙酸的最终转化率不小于50%,这两台反应釜均可视为全混流反应器,你认为采用怎样的连接方式乙酸丁酯的产量最大?为什么?试计算你所选用的方案得到的乙酸丁酯产量。如果进行的反应是1级反应,这两台反应器的连接方式又应如何?
脉冲示踪法求取f(t)的特征参数
应用脉冲示踪法测定一容积为12L的反应装置,进入反应器的流体速度为0.8L/min,在定常态下脉冲地输入80g示踪剂A,并同时在反应器出口处记录流出物中示踪剂A的浓度cA随时间的变化,其实测数据列于下表:
t(min) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
cA(g/L) | 0 | 3 | 5 | 5 | 4 | 2 | 1 | 0 |
试根据表列实验数据确定E(t)和F(t)曲线,并计算方差
在间歇反应器中等温下进行下列反应:
两个反应对各反应物均为一级反应,已知在反应温度下,
试计算CH3NH2的最大收率及相应的NH3的转化率。
在间歇搅拌釜式反应器中进行等温一级反应,A→R+S,已知:反应达30s时,A的转化率为90%,试求转化率达99%时还需要多少时间?
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。
在等温间歇釜式反应器中进行下列液相反应:
A+B→P rP=2cAkmol/(m3·h)
2A→Rkmol/(m3·h)
A和B的初浓度均为2kmol/m3,P为目的产物,试计算反应2h时A的转化率和产物P的收率。