化學(xué)反應(yīng)工程例題-全文預(yù)覽
【正文】 t 的關(guān)系圖如 對t作圖得一直線，則說明假設(shè)正確，由此可知反應(yīng)級數(shù) n＝２。 若以生成二聚物表示反應(yīng)速率，則：1, 2 等溫進行醋酸(A)和丁醇(B)的酯化反應(yīng)。 在350℃等溫恒容下純丁二烯進行二聚反應(yīng)，測得反應(yīng)系統(tǒng)總壓 p 與反應(yīng)時間 t 的關(guān)系如下：t/min 0 6 12 26 38 60p/kPa 試求時間為 26min 時的反應(yīng)速率。 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入 (D) 式，即得到丁二烯轉(zhuǎn)化量表示的反應(yīng)速率值。所以，設(shè)正反應(yīng)的速率方程為： (a) 以0級、1級、2級反應(yīng)對上式進行積分式得:當(dāng)n = 0時， (b當(dāng)n=1時， (c)當(dāng)n=2時， (d) 采用圖解法和試差法，假設(shè)反應(yīng)級數(shù)，將實驗數(shù)據(jù)分別按 0 級、1 級、2 級反應(yīng)動力學(xué)積分式做圖，得到其 f(CA)t 的關(guān)系曲線圖，然后再根據(jù)所得的 f(CA)t 的關(guān)系曲線圖進行判斷其動力學(xué)形式。而丁醇的反應(yīng)級數(shù) m 可以用保持醋酸濃度不變的方法求得，二者結(jié)合可以求得反應(yīng)在此溫度下的速率常數(shù) k。解得；例 在銀催化劑上進行乙烯氧化反應(yīng)以生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，進入催化反應(yīng)器的氣體中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)分別為C2H4 15%， O2 7%， CO2 10%，Ar 12%，其余為N2，% ， % 。解：積分上式得：又A的轉(zhuǎn)化率為： xA=80%CA= CA0(1–xA) = 1(1–) = mol/L積分得：收率為：例 氣相反應(yīng) A → 2P + S ，在等溫等壓情況下進行反應(yīng)，原料中含75%的A，25%的惰性氣體(mol比)，經(jīng)８分鐘后，體積增加一倍，求此時的轉(zhuǎn)化率及該溫度下的速率常數(shù)。解：(1)達到某轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)時間：(2)反應(yīng)器體積的計算：，每批生產(chǎn)時間 = 反應(yīng)時間 + 非生產(chǎn)時間 = hr 反應(yīng)器體積 VR = ν0t = 171 = 1630 L = m3考慮裝料系數(shù)，故實際反應(yīng)器體積：例22 同例21題意中的條件,計算轉(zhuǎn)化率為80%和90%時，求平推流反應(yīng)器體積？ 解：即：當(dāng)xA=當(dāng)xA= 時例23 均相氣體反應(yīng)在 185℃ 和 Mpa 壓力下按照反應(yīng)式 A → 3P 在平推流反應(yīng)器中進行，已知速率方程為：若進料中有 50% 的惰性氣體，求 A 的轉(zhuǎn)化率為 80% 時所需的時間 τ 。解：反應(yīng)器的體積當(dāng) xA= 當(dāng) xA= 將例222和本題的計算結(jié)果例入下表反應(yīng)器有效體積平推流反應(yīng)器間歇釜全混釜轉(zhuǎn)化率 xA=轉(zhuǎn)化率 xA=例27 平推流反應(yīng)器按下圖進行并聯(lián)、串聯(lián)操作，求總進料流中進入支線 A 的分率為多少？ 解：支線A： VA= 40 + 40 = 80L 支線B： VB= 20 + 20 = 40L 兩支線轉(zhuǎn)化率相同，則：所以總進料流中進入支線A的分率為2/3例28 條件同例13的醇酸樹脂生產(chǎn)，若采用四釜串聯(lián)的全混釜，求己二酸轉(zhuǎn)化率為80％時，各釜出口己二酸的濃度和所需反應(yīng)器的體積。m3cA2=若把一個CSTR一分為二，則只有第二個釜是在出口濃度下進行反應(yīng)的，第一個釜的反應(yīng)濃度是第二個釜的入口濃度。s)反應(yīng)在兩個等體積串聯(lián)的全混釜進行，環(huán)戊二烯和苯醌的起始濃度分別為 kmol/m3 和 kmol/m3， 求苯醌的轉(zhuǎn)化率為95% 時，兩釜總的反應(yīng)時間為多少？解： τ1= τ2，且 CA2 = CA0(1–) =
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