化學(xué)反應(yīng)工程例題-在線瀏覽
2024-09-15 03:15本頁(yè)面
【正文】 少？解：根據(jù)題意，初始時(shí)各組分的濃度為：B的轉(zhuǎn)化率為80%，器內(nèi)及出口物料組成為：對(duì)于可逆反應(yīng)：全混釜所以。解：反應(yīng)器的體積當(dāng) xA= 當(dāng) xA= 將例222和本題的計(jì)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(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)操作，求總進(jìn)料流中進(jìn)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(jìn)料流中進(jìn)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(shí)，各釜出口己二酸的濃度和所需反應(yīng)器的體積。將以上數(shù)據(jù)代入，求得：cA4= kmolm3cA2=m3cA4=若把一個(gè)CSTR一分為二，則只有第二個(gè)釜是在出口濃度下進(jìn)行反應(yīng)的，第一個(gè)釜的反應(yīng)濃度是第二個(gè)釜的入口濃度。由此可得出結(jié)論，把一個(gè)釜變?yōu)槎鄠€(gè)釜串聯(lián)，若最后的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)器總的體積將減少。s)反應(yīng)在兩個(gè)等體積串聯(lián)的全混釜進(jìn)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(shí)，兩釜總的反應(yīng)時(shí)間為多少？解： τ1= τ2，且 CA2 = CA0(1–) = = kmol/m3 CB2 = CB0 – (CA0 – CA2) = – ( – ) = kmol/m3將 CA2 和 CB2 值代入式 (A) 和 (B) 得： 整理得：CA13 + +10–5CA1 – 10–5 = 0利用牛頓迭代法解得：CA1 = kmol/m3所以，兩個(gè)全混釜串聯(lián)，總的反應(yīng)時(shí)間為 ：τ總 = 211970 = 23940 秒–1 某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使己二酸和己二醇以等摩爾比在 70℃用間隙釜并以 H2SO4 作催化劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)而生產(chǎn)的，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式為： (–rA) = kCA2 kmol / (L min)CA0 = ，若每天處理 2400kg 己二酸，轉(zhuǎn)化率為 80%，試計(jì)算：解：(1) 單個(gè) CSTR 的體積 該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，–3，1–xA= N = 1相交于 kτCA0 ≈ 20，(2)(3) ，1– xA = 線與 N = 4 相交，得 kτCA0 = 6 同理，–3： kτCA0= 6/4 = 線與 N = 1相交，得： 1–xA1 = ，xA1 = kτCA0= 3線與 N = 2 相交，得： 1–xA2 = ，xA2 = kτCA0= 線與 N = 3相交，得： 1–xA3=，xA3= 4)PFR的體積 –3，1– xA= 線與 N = ∞（PFR）相交，得 k τ CA0 = 4 ：(5)結(jié)論：為完成同一生產(chǎn)任務(wù)， VR，CSTR＞VR，2CSTR＞VR，4CSTR＞VR，PFR 分解反應(yīng)其中kl=lh1，k2=，cA0 =5kmol(2)采用平推流反應(yīng)器，求出口cP和體積?(3)采用兩釜串聯(lián)，求最佳出口cP 和體積?(1) 全混流反應(yīng)器(2)平推流反應(yīng)器(3)兩個(gè)全混釜串聯(lián)為使 cP 最大， cP 對(duì) cA1 求導(dǎo)，令：得： cA1= ? 2 已知平行反應(yīng) CA0 = 2mol / L，P 為目的產(chǎn)物，求：(1)在 CSTR 中產(chǎn)物 P 的最大選擇性；(2)在 PFR 中產(chǎn)物 P 的最大選擇性；(3)假如反應(yīng)物加于回收，采用何種反應(yīng)器形式較為合理？ 解： (1)全混釜的選擇性：對(duì)CA求導(dǎo)，令得： CA= 1 mol
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