在CSTR中进行等温反应A→P,将cA0=0.1mol/L的水溶液加入体积为1L的CSTR中,测得不同加料速率υ时的反应器出口浓
在CSTR中进行等温反应A→P,将cA0=0.1mol/L的水溶液加入体积为1L的CSTR中,测得不同加料速率υ时的反应器出口浓度cAf如下:
υ(L/min) | 1 | 6 | 24 |
cAf(mol/L) | 0.004 | 0.02 | 0.05 |
求反应过程动力学方程。
在CSTR中进行等温反应A→P,将cA0=0.1mol/L的水溶液加入体积为1L的CSTR中,测得不同加料速率υ时的反应器出口浓度cAf如下:
υ(L/min) | 1 | 6 | 24 |
cAf(mol/L) | 0.004 | 0.02 | 0.05 |
求反应过程动力学方程。
在CSTR中进行等温反应A→P,测得反应速率(-rA)~cA的关系如下:
cA(mol/L) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 |
rA(mol/L·min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 4.7 | 49 | 5 | 5 |
(1)若要求转化率xAf=0.8,反应器体积VR=250L,cA0=10mol/l,求进料体积流量。
(2)若要求转化率xAf=0.8,cA0=15mol/L,进料流量υ=100L/min,求反应器体积。
(3)若反应器体积为300L,进料流量为100L/min,cA0=8mol/L,求反应物A的出口浓度。
等温下在实验室中用平推流反应器中测定反应A→P的速率,进料体积流量为υ=1L/h,初浓度cA0=1mol/L,测得数据如下:
反应器体积VR(L) | 1 | 2 |
转化率xA | 0.36 | 0.64 |
计算:
(1)工业上采用PFR,cA0=2mol/L,若υ=1000L/h,xAf=0.75,求反应器体积;
(2)同条件(1),求CSTR的体积。
等温下在实验室中用平推流反应器中测定反应A→P的速率。进料体积流量υ=1L/h,初浓度cA0=1mol/L,测得数据如下:
反应器体积VR(l) | 1 | 2 |
转化率xA | 0.36 | 0.64 |
求:(1)该反应的动力学方程式;
(2)工业上采用PFR,cA0=2mol/L,若υ=1000L/h,xAf=0.75,求反应器体积。
(3)同条件(2),求CSTR的体积。
等温下PFR中进行液相反应:
2AP+S
已知进料体积流量为
V=10m3/h,cA0=5kmol/m3,cP0=cS0=0
反应速率方程式为
k1=7.5m3/(kmol·h)
k2=0.5m3/(kmol·h)
试求P的浓度达到平衡转化率的0.98时的反应器体积。
等温反应器中进行下列反应
已知
(-rB)=k1cAcB
(-rC)=k2cAcC
在操作温度下,有
k1=1.6×10-3m3/(kmol·min)
k2=1.92×10-3m3/(kmol·min)
反应器进料各组分的浓度为
cA,0=2.3kmol/m3
cB0=2.2kmol/m3
cC0=2kmol/m3
进料流量为
υ=2m3/h
求反应物B的转化率为0.30时的反应器体积(1)PFR;(2)CSTR。
在一个VR=960cm3的CSTR中进行反应A→3R的动力学测定,催化剂W=1g,dp=3mm,p=0.8MPa(8atm),t=700℃,纯A以不同速率进料,测定数据如下,试求该催化剂上的反应速率。
加料速率,L/h | 100 | 22 | 4 | 1 | 0.6 |
pA出/pA进 | 0.8 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 0.05 |
CSTR中反应过程的计算
氨和甲醛反应生成乙胺
4NH3+6HCHO→(CH2)6N4+6H2O
(A) (B) (P) (S)
在有挡板的连续搅拌釜中进行反应,反应器体积为490cm3,搅拌转速为1800r/min,以保证达到完全混合,研究的速率方程为
k=1.42×103e-3090/T
氨的浓度为4.06mol/L,甲醛的浓度为6.32mol/L,流量各为1.50cm3/s,反应温度为36℃,求反应器出口浓度cAf和cBf。
某工厂进行反应A→P实验,从相同浓度cA0=10mol/L开始,测得数据如下:
序号 | T(℃) | x(%) | t(h) |
1 | 120 | 99 | 5.5 |
2 | 20 | 90 | 576 |
3 | 120 | 90 | 0.5 |
试求反应级数,并求反应速率常数与温度的关系式。
反应物A在反应过程中生成产物P及副产物S,实验测得P的瞬间选择性与反应物转化率关系如下:
β=0.6+2x-5x2
且反应在β=0.5时终止可获得最好的经济效益,试分别计算该反应在PFR和CSTR中反应的平均选择性。
某气相二聚反应的反应机理为
在等温管式反应器内进行,反应条件为T=911K,p=105Pa,反应器内径D=10cm。已知反应速率为
式中,kA,1=8.565×10(Pa·h)-1,kA,-1=6.833h-1。为了控制反应,向反应物A中加入一定量惰性气体I,两者物质的量的比为nA:nI=1.0:0.5。进气流速F0为10.0mol·h-1。试计算转化率xA为0.10,0.20,0.30,0.40,0.50时所需的反应管长,并对计算结果的实际意义进行分析。
(提示:等温管式反应器模型为:,式中,FA0为反应物A的进气流速,rA,c为以浓度表示的反应速率;反应管长为。)
复合反应的计算
在间歇反应器中进行下列液相反应
A+BR
A+RS
原料混合物浓度为
cA0=2mol/L
cB0=4mol/L
cR0=cS0=0
在反应时间为t,得到cA=0.3mol/L,cR=1.5mol/L,求此组分B和S的浓度为多少?