【正文】
1111111111???????? 18. 高溫下二氧化氮的分解為二級(jí)不可逆反應(yīng)。 解 ? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?3R20B10RA21B2B2RB22A21B10B203A23B131A0Rmm2m1m1A0Bm1A0Amkm Bmkm mkm mkm 1hr1111111??????????????????????????????????????VkVcVVckccVckckcVcVcccVVkkkcckcc:從中解出作物料衡算:就第二個(gè)反應(yīng)器對(duì)第二個(gè)反應(yīng)器出口:第一個(gè)反應(yīng)器出口:第一個(gè)反應(yīng)器出口:????? 16. 某氣相基元反應(yīng): A+2B→ P 已知初始濃度之比 cA0:cB0=1:3,求 txddA 的關(guān)系式。 m3, cB0=cC0=0。如何排列這 4 個(gè)反應(yīng)器(串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)結(jié)合)才能獲得最大的最終轉(zhuǎn)化率?最大的轉(zhuǎn)化率是多少? 解 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?3AAAARAAA00RRAAA0RA0AAAA0AAA0AAAAAA0ARAAmkm 5s20206003s20051052100d 0dd ???????????????????????????????????ccccccccVVccccccccccccccr, crcccccr另外一個(gè)串聯(lián)在后面。 要求反應(yīng)在 4 個(gè) 的全混流反應(yīng)器中進(jìn)行,反應(yīng)物初始濃度cA0=10kmol ??? kkVcVkkcVxc 21221 22 RA00A00AfA0 ???????? ?? 14. 有一自催化反應(yīng) A→ R, 動(dòng)力學(xué)方程 為 ? rA= kmol代入,設(shè)校核:,設(shè)初始時(shí) P P 13560126203560ln356011111356026203560ln356026203560ln35603560e x p26203560262002620356026203560e x p26202620e x 3560e x 2620e x AA0AA02AA0AA11AA2AA012opAAAA0RAAAA0BAAAA0AAR0B0A0BAR11RBA12opRBA12R12BAA2R1282BA812BA8pRBAApRBAA??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? ??????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????TxpTxpxpxxxxxpTxxppxxppxxpppppppppppTpppTTpppTrTTpTppTTTpppTTKpppkTrKpppkrR???? 23 13. 某液相一級(jí)不可逆反應(yīng)在體積為 VR的全混釜中進(jìn)行,如果將出口物料的一半進(jìn)行循環(huán),新鮮物料相應(yīng)也減少一半,產(chǎn)品物料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物生成速率有什么變化? 解 全混流循環(huán)時(shí)AfA0AfA0 r xxc ???? 出口物料一半與等量的 xA=0 的物料混合, xA0=。 解 0 2 4 6 8 10 12 14 162 .53 .03 .54 .04 .55 .0ln(pApAe)t B L i n e a r F i t o f D a t a 1 _ B22 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?比較合理。 ? ?3AAfpAfA0Rmm ol4 1ln31d31 1A0Af???????? ?cc ccSccc 11. 在 0℃時(shí)純氣相組分 A 在一恒容間歇反應(yīng)器依以下 計(jì)量方程反應(yīng): A→,實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下數(shù)據(jù): 時(shí)間 /s 0 2 4 6 8 10 12 14 ∞ pA/MPa 0.1 8 5 1 2 6 2 8 0 求此反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式。試問(wèn)在下述反應(yīng)器進(jìn)行等溫操作時(shí),預(yù)計(jì)最大的 cR為多少 ?(1)全混流反應(yīng)器; (2)平推流反應(yīng)器。 m3min1 其中 R 是所要求的目的產(chǎn)物, cA0=1kmol m3min1 A → S rS=2cA kmol為第二釜,單釜轉(zhuǎn)化率仍:第一釜代入數(shù)據(jù)對(duì)全混流反應(yīng)器,首先求反應(yīng)速率常數(shù):期的概念。 解 AA2A0AA0AA0PAAAfA i n3A0)1()1( 7 1 k m o lxxkcxcxkcckcrxxc??????????? 18 ? ? ? ?m ln11111ln1d11111d1dPFRF or A i nA i nAfAfA0AA0AAAAA0AAA0AfA i nAfA i nAfA i n??????????????????????????????????????????????????? ???xxxxkcxxxkcxxxkcrxcxxxxxx? ? ? ? ? m 0 7 1 11C ST RFo r AfAf2 0AA i nAf0A ??? ??????? xxkc xxc? ? ?m lnmkm )1(m )(111)1(1dd,1PFRC S T RF or 2123A1A0A1A11AA i nAf0A1A1AAAAA??????????????????????????????????????????????????xccxxxxkcxxxrrr,有令的極值點(diǎn)相同與由于 ? ?)( 1)1(1,0ddC S T RF or A1A1A i nAfA01AAA??? ????? ??????xxxxkcxx r?分離器 8. 在兩個(gè)串聯(lián)的全混流反應(yīng)器中進(jìn)行一級(jí)反應(yīng),進(jìn)出口條件一定時(shí),試證明當(dāng)反應(yīng)器大小相同時(shí),兩個(gè)反應(yīng)器的總?cè)莘e最小。 m3,計(jì)算采用下列各種反應(yīng)器時(shí)的空間時(shí)間 (τ =VR/V0)。 解 17 3A0AfA2AAf0ApPAPAfA0p2A2AASRPPPmkm 2111)1(1)1(1d)1(1)(d1PFRF or )1(1211A0Af0AAf??????????????????????????ccccccSccSccScccrrrrScccc 322AfAfA0AfA0pPmk m o )(1)()1(1)()(C ST RFo r ?????????? cccccSc 322P2AfA1P1A1A0Pmk m o )(1)()11(1)12()()(S e r ie sin C S T R F o r t w o?????????????? SccSccc 7. 自催化反應(yīng) A+P→ 2P 的速率方程為: ? rA=kcAcP, k=l m3kmol1min1,原 料組成為含 A 13%,含 P 1%(摩爾百分?jǐn)?shù)),且 cA0+cP0= l kmol m3,求下列反應(yīng)器中, cP最大為多少 ? (1) 平推流反應(yīng)器; (2)全混流反應(yīng)器; (3)兩相同體積的全混流反應(yīng)器串聯(lián), cA1=1 kmol 解 ? ?? ? xckxcktxctcxccxcccckckckcktcrA02A01A0AA0PA0AAA02A1P2A1AA1dddd)1(dd???????????????? 16 ?????????????xxttxttxkkkxxkkktx,0,0d)(d)(dd211211 21)1()(ln121eee0Ae0AAePe21121121??????????????????txkkKxxxcxccckkKtkxkkkkk ? ?PAAA121121212121210 288 577 ddm in0 288 m in0 577 2/0 866 86 183 2111ln1cctcrkkkkkkkkkkkk??????????????????????????????????????????? 6. 平行液相反應(yīng) A→ P rP=1 A→ R rR=2cA A→ S rS=cA2 已知 cA0=2kmol設(shè)系統(tǒng)密度不變,當(dāng) B 的轉(zhuǎn)化率為 75%時(shí),求每種物料的流量。 m3,另一種含 3. 一級(jí)反應(yīng) A→ P,在一體積為 VP的平推流反應(yīng)器中進(jìn)行,已知進(jìn)料溫度為150℃,活化能為 84kJ可逆放熱反應(yīng)的化學(xué)平衡隨溫度的升高向反應(yīng)物方向移動(dòng),對(duì)達(dá)到高轉(zhuǎn)化率不利。 解 113322DD1133121CC33333skm 1250skm 1250mkm km