在等温间歇釜式反应器中进行气相二甲醚分解反应, CH3OCH3→CH4+CO+H2 (A) (B) (C) (D) 得到下列数据(55
在等温间歇釜式反应器中进行气相二甲醚分解反应,
CH3OCH3→CH4+CO+H2
(A) (B) (C) (D)
得到下列数据(552℃):
t(s) | 0 | 57 | 85 | 114 | 145 | 182 | 219 | 261 | 299 |
p(kPa) | 56 | 78 | 88 | 99 | 109 | 119 | 127 | 135 | 140 |
试确定反应级数和反应速率常数。
在等温间歇釜式反应器中进行气相二甲醚分解反应,
CH3OCH3→CH4+CO+H2
(A) (B) (C) (D)
得到下列数据(552℃):
t(s) | 0 | 57 | 85 | 114 | 145 | 182 | 219 | 261 | 299 |
p(kPa) | 56 | 78 | 88 | 99 | 109 | 119 | 127 | 135 | 140 |
试确定反应级数和反应速率常数。
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。
气相反应的动力学参数
气相二甲醚分解反应可以通过间歇反应器的压力变化来研究。在504℃和41.59kPa的初压下得到如下数据:
t(s) | 390 | 777 | 1195 | 3155 | ∞ |
pt(kPa) | 54.39 | 65.05 | 74.91 | 103.84 | 124.10 |
起始时只有醚存在,其反应为
(CH3)2O→CH4+H2+CO
(A) (B) (C) (D)
试确定分解速率方程,并确定504℃时反应速率常数值。
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?
关于膨胀因子与膨胀率的概念
某气相一级分解反应A→3P,反应为一级,在等温的管式实验反应器中进行,加入原料为含A50%,含惰性物料50%。停留时间为10min,系统出口的体积的流量变为原来的1.5倍,求此时A的转化率及该反应在实验反应条件下的反应速率常数。
在间歇反应器中等温进行下列液相反应
A+B→R rR=1.6cA[kmol/(m3·h)]
2A→D[kmol/(m3·h)]
式中,rR,rD分别为产物R和D的生成速率。反应用的原料为A与B的混合液,其中A的浓度为2kmol/m3。
在间歇釜式反应器中进行液相反应A+B→P,测得二级反应速率常数:k=61.5×10-2L/(mol·h),cA0=0.307mol/L,计算当cB0/cA0=1和5时,转化率分别为0.5,0.9,0.99时所需反应时间,并对计算结果进行讨论。
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。
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。
反应速率方程式的求取
在等温间歇反应器中进行如下液相反应:
A+B→R+P
实验数据如表所示:
cA0=0.307kmol/m3,cB0=0.585kmol/m3
t(h) | 0 | 1.15 | 2.90 | 5.35 | 8.70 |
cA(kmol/m3) | 0.307 | 0.211 | 0.130 | 0.073 | 0.038 |
求反应动力学方程。
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。