研究表明,在215℃下,均相气体反应A→3R的速率方程为: -rA(mol˙L-1˙s-1)=10-2cA 在215℃、5.065×105Pa条件下,等温平推流反应器进料气中反应物A和惰性气体各占50%(cA0=0.0625mol/L),要使转化率xA达到80%,试求所需的空间时间。
三个等体积CSTR反应器串连,进行二级液相反应,速率常数为0.0070L/(mg˙h)。进料浓度为150mg/L,流量为380L/min。 (1)试在坐标纸上以-rA对CA作反应曲线图,其中CA和-rA分别为横纵坐标; (2)设总转化率xA为80%,试用(1)中曲线图求单个反应器容积、平均空间时间,并求出每个反应器混和液浓度CA和转化率xA。
如图(a),当流量分配正比于反应器体积时,两个反应器停留时间相同,出口浓度相同,此时总转化率最大。
某反应器可将污染物A转化成无害的物质C,该反应可视为一级反应,速率常数k为1.0h-1,设计转化率xA为99%。由于该反应器相对较细长,设计人员假定其为平推流反应,来计算反应器参数。但是,反应器的搅拌装置动力较强,实际的混和已满足完全混和流反应器要求。已知物料流量为304.8m3/h,密度为1.00kg/L;反应条件稳定且所有的反应均发生在反应器中。 (1)按照PFR来设计,反应器体积为多少,得到的实际转化率为多少? (2)按照CSTR来设计,反应器体积又为多少?
在CSTR反应器中,A被转化成C,反应速率方程为 -rA(mol˙L-1˙s-1)=0.15cA (1)假定流量为100L/s,A的初始浓度cA0为0.10mol/L,转化率xA为90%。试求所需反应器的体积。 (2)设计完成时,工程师发现该反应级数应该是0级而不是1级。速率方程应该为:-rA=0.15mol/(L˙s),试问这对反应的设计有何影响?
液相反应A+2B→P的反应速率方程为 -rA(mol˙m-3˙h-1)=kcACB 在50℃时的反应速率常数为,现将组成为cA0=0.50mol/m3,cB0=0.90mol/m3,cP0=0,温度为50℃的反应原料,以5.0m3/h的流量送入一平推流反应器,使反应在50℃恒温条件下进行:试计算A的转化率为80%时所需的反应器有效体积。
在等温恒容间歇式反应器中进行以下反应。反应开始时A和B的浓度均为2kmol/m3,目标产物为P,试计算反应时间为3h时A的转化率。 A+B→P,rp(kmol˙m-3˙h-1=2cA 2A→Q,rQ(kmol˙m-3˙h-1)=0.5c22
等温条件下进行乙酸A和丁醇B的酯化反应: CH3COOH+C4H9OH→CH3COOC4H9+H2O 乙酸和丁醇的初始浓度分别为0.2332和1.16mol/L。测得不同时间下乙酸转化量如下表所示。 试求反应对乙酸的级数。
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