xTVr?Q0cT0?0dxT1.5cTcH?3xT0.5?Q0cT0?0dxT1.5cT?31.51.5
0.95?0.278?10?1.5?5.68?10??1?x?0TdxT1.5?3.006m3 4.F(?)及E(?)分别为闭
式流动反应器的停留时间分布函数与停留时间分布密度函数,?为对比时间。 (1)若反应器为活塞流反应器,试求:
(a)F(1);(b)F(0.8);(c) E(1);(d) E(0.8);(e) E(1.2) (2)若反应器为全混流反应器,又各为何值?
7.原料以0.5m/min的流量连续通入反应体积为20m的釜式反应器中进行液相反应
33rA?k1cAA?R 22R?DrD?k2cRcA和cR为组分A及R的浓度。rA为组分A的转化速率, rD为D的生成速率。原料
3中A的浓度等于0.1kmol/m。反应温度下,k1等于0.1min?1,k2等于
1.25l/(mol?min),试计算反应器出口处A的转化率及R的收率。 解:???Vr2??40min Q00.5对组分A列物料衡算:Vr?Q0?CA0?CA?CA0xAxA?????40
k1CAk1CA0?1?xA?0.1?1?xA?求得:xA?0.80;CA?CA0?1?xA??0.02Kmol/m3 对组分R 列物料衡算:??2CRk1CA?2k2CR2?40
3
即:100CR?CR?0.08?0 解得:CR=0.02372Kmol/m
?YR?CR0.02372??0.2372 CA00,11A?C???P?D 8.平行反应
B?C???Q?D2
rA?k1cAcCrB?k2cBcC 在间歇釜式反应器中等温进行,反应
速率常数为
k1?1.6?10?3l/(mol?min)k2?1.92?10l/(mol?min)?3若初始浓度为cA0=2.2mol/l ,cB0=2mol/l ,
cc0=1.3mol/l 计算P的收率为34%(以C为基准计算)时,C的转化率和Q的收率。
?dcAkcCkC解:由已知条件得:dt?1Ac?1A
?dcBk2CBCCk2CBdt化简得:
k1k2?cA??cB?dcAdcBk1?? 积分得:? ???????cAcBk2?cA0??cB0?又?cA?cA0?cP?2.2?1.3?0.34?1.758mol/l 设c的总转化率xc,则cB?2?1.3?xc?0.34??2.442?1.3xC
将以上两值带入求解得:
1.758?2.442?1.3xC????2.22??k1.6?10?3/1.92?10?3,?xC?0.703
故Q的收率为0.703-0.34=0.363
12??P???S rA?k1cA rP?k1cA?k2cP 已知:k1=1 , k2=0.5 , 9.串联反应A?kcA0=1mol/l ,求在全混流釜式反应器中空时等于1时,反应器出口产物中P和S的浓度比各
为多少?
解:对A 作物料衡算得: Vr?Q0?cA0?cA?cVr1,???cA?A0??0.5mol/l
k1cAQ01?k1?1?1Q0cP
k1cA?k2cP对P 作物料衡算得:Vr?代入cA?cA0k1cA0?1 得出:cP???0.333mol/l
?1?k1???1?k2???1?1??1?0.5?1?k1?cP0.333??2 cS0.167?cS?1?cA?cP?0.167mol/l, ?10.在Pt催化剂上进行异丙苯分解反应
C6H5CH(CH3)2 C6H6+C3H6
以A、B、R分别表示异丙苯、苯及丙烯,反应步骤如下
A+σ Aσ
Aσ Bσ+R
Bσ B+σ
若表面反应为速率控制步骤,试推导异丙苯分解的速率方程。