聚合反应工程习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/14 23:15:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习题

1.某液相反应A→R实验测定的反应速率与反应物浓度关系如下: CA,K mol/m3 -rA, K mol/m3·min 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.0431 0.0044 0.00855 0.0129 0.0172 0.0215 0.0257 0.0300 0.0346 0.0386 若每天处理5吨A,A的分子量为65,CA0=1.0 kmol/m3,转化率为0.70,辅助操作时间30min,求所需反应器体积(间歇操作,反应器的装料系数φ=0.8)。 上述反应如在1-CSTR中进行,当CA0=0.8 K mol/m3,进料速率FA=1 kmol/h,转化率χA=0.70时,所需反应器的有效容积为多大?

2.均相气相反应,在185℃和490.5KPa(绝压)下按照A→3P在-PFR中进行,已知该反应在此条件下的动力学方程:

??rA??0.01CA0.5, [mol/l·s]

当向进料中充入50%惰性气体时,求A的转化率为80%时所需要得时间。

3.在管式反应器中进行某一均相液相反应,反应是在等温下按A+B→R的二级反应进行,根据BR的实验可知,在此温度下的反应速率常数 K=120 m3/k mol·h,在管子的入口处,将A、B二液分别以0.075m3/h和0.025m3/h的流量同时供料,A液中含A组分为2.5 K mol/m3,B液中含B组分为7.5 K mol/m3,求A组分的转化率达90%时所需的管长。(管子内径为3cm) 4.在有效容积为4 m3的1-CSTR内进行某均相一级反应,在某流量下,转化率达70%,如果流量不变,采用有效容积为1m3的4-CSTR串联操作,其转化率是多少?如采用有效容积为1m3的8-CSTR,转化率又是多少? 5.某液相均相反应 A+B→P,在BR中等温下进行,反应速率-rA=KCACB,式中K=5×10-3 l/mol·s,反应物的初始浓度CA0=CB0=2mol/l,要求A的转化率XA=0.90,A物料的平均处理量FA0=240mol/min,若将此反应移到一个管内径为125mm的理想管式反应器中进行,假定反应温度不变,且处理量与所要求达到的转化率均与BR相同,求所需管式反应器长度。

6.某液相反应 2A+B→R在3-CSTR内进行,各釜的有效容积均为48:6l,温度50℃,反应动力学方程式-rA=KCA2CB,式中K50℃=2.5×10-3 l2/mol2·min,原料液的浓度CA0=2mol/l,CB0=3mol/l,进料流量v0=28 l/h,试求组分A在各釜出口处的转化率。