化学反应工程王承学课后答案第三章VIP免费

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，。。。。...