原料以0.5m3/min的流量连续通入反应体积为20m3的全混流反应器，进行...

问答题 原料以0.5m³/min的流量连续通入反应体积为20m³的全混流反应器，进行液相反应：

C_A，C_R为组分A及R的浓度。r_A为组分A的转化速率，r_D为D的生成速率。原料中A的浓度等于0.1kmol/m³，反应温度下，k₁=0.1min^-1，k₂=1.25m³/kmol.min，试计算反应器出口处A的转化率及R的收率。

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1.问答题 等温下进行1.5级液相不可逆反应：A→B+C。反应速率常数等于5m^1.5/kmol^1.5.h，A的浓度为2kmol/m³的溶液进入反应装置的流量为1.5m³/h，试分别计算下列情况下A的转化率达95%时所需的反应体积：
（1）全混流反应器；
（2）两个等体积的全混流反应器串联；
（3）保证总反应体积最小的前提下，两个全混流反应器串联。

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2.问答题以硫酸为催化剂，由醋酸和丁醇反应可制得醋酸丁酯。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。现拟将它们用来生产醋酸丁酯，初步决定采用等温连续操作，原料中醋酸的0.浓度为0.15kmol/m³，丁酯则大量过剩，该反应对醋酸为2级，在反应温度下反应速率常数等于1.2m³/h.kmol，要求醋酸的最终转化率不小于50%，这两台反应釜可视为全混反应器，你认为采用怎样的串联方式醋酸丁酯的产量最大？为什么？试计算你所选用的方案得到的醋酸丁酯产量。如果进行的反应是一级反应，这两台反应器的串联方式又应如何？

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3.问答题在一多釜串联系统，2.2kg/h的乙醇和1.8kg.h的醋酸进行可逆反应。各个反应器的体积均为0.01m³，反应温度为100℃，酯化反应的速率常数为4.76×10^-4l/mol.min，逆反应（酯的水解）的速率常数为1.63×10^-4l/mol.min。反应混合物的密度为864kg/m³，欲使醋酸的转化率达60%，求此串联系统釜的数目。

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4.问答题 在反应体积为490cm³的CSTR中进行氨与甲醛生成乌洛托品的反应：

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5.问答题 在一个体积为300l的反应器中86℃等温下将浓度为3.2kmol/m³的过氧化氢异丙苯溶液分解：

生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应，反应温度下反应速率常数等于0.08s^-1,最终转化率达98.9%，试计算苯酚的产量。
（1）如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为15min;
（2）如果是全混流反应器；
（3）试比较上二问的计算结果；
（4）若过氧化氢异丙苯浓度增加一倍，其他条件不变，结果怎样？

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6.问答题 拟设计一反应装置等温进行下列液相反应：

目的产物为R，B的价格远较A贵且不易回收，试问：
（1）如何选择原料配比？
（2）若采用多段全混流反应器串联，何种加料方式最好？
（3）若用半间歇反应器，加料方式又如何？

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7.问答题 在等温间歇反应器中进行液相反应

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8.问答题 在间歇反应器中进行液相反应：

（1）k₂/k₁；
（2）产物C的最大浓度；
（3）对应C的最大浓度时A的转化率。

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9.问答题 在间歇反应器中，在绝热条件下进行液相反应，其反应速率方程为：

式中组分A及B的浓度C_A及C_B以kmol/m³为单位，温度T的单位为K。该反应的热效应等于-4000kJ/kmol。反应开始时溶液不含R，组分A和B的浓度均等于0.04kmol/m³，反应混合物的平均热容按4.102kJ/m³.K计算。反应开始时反应混合物的温度为50℃。
（1）试计算A的转化率达85%时所需的反应时间及此时的反应温度。
（2）如果要求全部反应物都转化为产物R，是否可能？为什么？

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10.问答题 丙酸钠与盐酸的反应：

为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于50℃等温下进行该反应的实验。反应开始时两反应物的摩尔比为1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml反应液用0.515N的NaOH溶液滴定，以确定未反应盐酸浓度。不同反应时间下，NaOH溶液用量如下表所示：

现拟用与实验室反应条件相同的间歇反应器生产丙酸，产量为500kg/h，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。试计算反应器的反应体积。假定（1）原料装入以及加热至反应温度（50℃）所需的时间为20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。

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