3-1在反应体积为的间歇操作釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下的速率常数为0.98,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/,环氧丙烷的最终转化率为90%。若辅助时间为0.65h,一天24h连续生产,试求丙二醇的日产量为多少?解(A)(B)一级反应丙二醇日产量==丙二醇日产量3-2一个含有A和B液体以体积流量2L/min流入容积VR=10L的全混流反应器,物料在最佳的条件下进行反应A→2B+C。已知由反应器流出的物料中含有A、B和C,。试求:在反应器内条件下,A、B和C的反应速率?解空时3-3一个液相反应:A+B→R+S其中,,。反应是在一个容积为120L的稳态全混流反应器中进行的,两条加料线,一个保持2.8mol/L反应物A的加料浓度,另一个保持1.6mol/L反应物B的加料浓度,两条线分别以等体积速率进入反应器,要求指定组分转化率为75%。求每条线的加料流量?假设反应器内密度为常数。解因B的浓度低,所以为指定组分,两条线混合后两组份的浓度各降一半,因此,有:因此,出口初始1.40.800反应掉0.60.6生成0.60.6总加料速率每条线加料流量3-4某液相二级反应A+B→R+S,其速率常数,在全混流反应器中进行,,要使出口A的转化率达0.875。求(1)在单个全混釜中进行,进料体积为,求全混釜体积?(2)当进料体积流量不变,用两个相等体积的釜串联,求全混釜总体积。解1.,釜体积为2.两釜串联因此,采用两个等体积釜相串联,反应器的总体积减小近3倍。3-5在等温全混流釜式反应器中进行下列液相反应:A+R→P(目的)2A→R试计算反应2h时A的转化率和产物P的收率?解A+R→P(目的)2A→R,3-6图解设计一个四釜等体积串联釜式反应器,,A初始浓度为2mol/L,要求转化率为80%,,求每釜的空时和总反应空时。解图解法公式,式中左边为反应速率线,右边为釜间的操作线,两个釜有一个交点即为方程的解,其垂直向下做横坐标的垂线垂点的浓度值就是该釜的出口浓度值。,,所以,出口浓度为CAf=0.4mol/L以浓度CA为横坐标,以反应速率为纵坐标,在坐标上绘通过原点的直线,当第一个釜入口为CA0=2mol/L时,以它为起点,以-1/τi为斜率向左上方作直线与线相交于一点,用该点向下作垂线,求得第一釜的出口浓度,再以该浓度为起点继续做平行第一条线的平行线,以此类推,要做出四条平行线,来调节平行线的斜率使第四釜的出口浓度正好等于CAf=0.4mol/L即为结束,然后在坐标上求得平行线的斜率值就为-1/τi,定出τi值,总空时为4τi。经画图求得斜率近为6,的空时为1/6min,总空时为2/3min。注意:当相串联的反应釜体积不相等时,通过各釜的空时不等,直线的斜率就不等。3-7在等温操作下的间歇釜中进行某一级液相反应,13min后反应物转化了70%,若把此反应移到平推流反应器和全混流反应器中进行,达到相同的转化率所需的时空和空速为多少?解间歇釜,t=13min,,平推流全混流3-8在某一全混流反应器中进行均相液相反应A→R,,转化率,其他值不变,(1)若把反应器的体积增大到原来的6倍,转化率为多少?(2)若反应在一个与其容积相同的平推流反应器中进行,转化率为多少?解A→R,,(1),此时解得(2),,3-9在555K、0.3MPa的平推流管式反应器中进行A→P的气相反应。已知进料中含30%(摩尔分数)A,其余为惰性物料,A的加料流量为6.3mol/s,动力学方程为:为了达到95%的转化率,试求反应器的容积大小?解A→P(气相总摩尔数不变的反应),平推流3-10一级气相反应在平推流管式反应器中进行,当空速为时,纯A进料的转化率为90%,求A的转化率为95%时,该反应器的单位体积进料量。解(气相等压变摩尔数反应)其膨胀率为:利用一级等压变容公式:代入解得同理又单位反应器体积进料量为v02/VR=1/τ2=0.746m3/m33-11均相反应A→3R,服从二级反应动力学,在0.5MPa、623K和纯A进料下,采用一内径为2.5cm、长2m的实验反应器能获得60%转化率。为设计工业规模的反应器,当处理量为时,进料中含50%A和50%惰性物,同样在0.5MPa、623K下反应,要达到80%转化率,试问:需内径2.5cm、长2m的管子多少根?解此题为二级等压变容反应过程一根管子时:,。。。。。。(1)在进料含50%A和50%惰性物,。。。。...