在实验室釜式流动反应器中进行液相反应A→2R,反应器可容液相体积为5L,初浓度为cA0=1mol/L,cR0=0,实验数据如
在实验室釜式流动反应器中进行液相反应A→2R,反应器可容液相体积为5L,初浓度为cA0=1mol/L,cR0=0,实验数据如下:
序号 | υ(cm3/s) | T(℃) | cRf(mol/L) |
1 | 2 | 13 | 1.8 |
2 | 15 | 13 | 1.5 |
3 | 15 | 84 | 1.8 |
求:动力学方程式。
在实验室釜式流动反应器中进行液相反应A→2R,反应器可容液相体积为5L,初浓度为cA0=1mol/L,cR0=0,实验数据如下:
序号 | υ(cm3/s) | T(℃) | cRf(mol/L) |
1 | 2 | 13 | 1.8 |
2 | 15 | 13 | 1.5 |
3 | 15 | 84 | 1.8 |
求:动力学方程式。
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。
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。
温度为326K的顺丁烯二酸酐和正己醇的混合液,以0.01m3/s的流量连续地通入反应体积为2.65m3的绝热釜式反应器进行酯化反应,进料液中酐和醇的浓度分别为4.55kmol/m3和5.34kmol/m3,试计算反应器出口转化率及温度。该反应的动力学数据和热力学数据见第八题。
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?
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。
某一级液相反应A→R,在全混流反应器(CSTR)中进行时转化率可达50%,试计算:
(1) 若改在一个与原有效容积相同的活塞流反应器(PFR)中进行,而反应温度、初始体积流量及初始浓度不变,转化率为多少?
(2) 若将该反应移至一个6倍于原反应器有效容积的同类型反应器中进行,而反应温度、初始体积流量及初始浓度均不变,转化率又为多少?
液相可逆反应速率方程的求取
一级液相可逆反应AP,cA0=0.5mol/L,cP0=0,间歇反应器中进行反应。8min后,A的转化率为33.3%,平衡转化率为66.7%,求该反应的速率方程式。
在反应体积为2.5m3的理想间歇反应器(IBR)中,维持反应温度为348K进行如下液相反应:A+B→P
实验测得反应速率方程式为-rA=kcAcBmol·L-1·s-1,k=2.78×10-3L·mol-1·s-1。当反应物A、B的初始浓度CA,0=CB,0=4mol·L-1,而转化率xA=80%时,该IBR平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。
若将反应置于一个管径为125mm的PFR中进行,反应温度不变,且处理量和要求转化率相同,试求所需PFR的长度为多少?