题目内容
（请给出正确答案）
已知均相反应，反应速率为
，k=17.4mL/(mol·min)，物料密度恒定为0.75g/mL，加料流率为7.14L/min，cA0=7.14mol/L，反应在等温条件下进行，试计算下列方案的转化率各为多少，并对计算结果进行讨论。
(1)串联两个0.25m3的CSTR；
(2)一个0.25m3的CSTR后接一个0.25m3的PFR；
(3)一个0.25m3的PFR后接一个0.25m3的CSTR；
(4)两个0.25m3的PFR串联。
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第1题
原料初浓度为cA0=10kmol/m3，在等温流动反应器中进行下列液相反应
已知该反应是一级不可逆反应
k1=1.7×1018exp(-52718/(RT)) L/h
k2=6.9×1014exp(-125520/(RT)) L/h
要求转化率xA=0.9，而目的产物P的浓度为最大，按CSTR与PFR两种情况分别计算反应器应在什么温度下操作?
第3题
等温下进行液相反应：
已知cA0=10kmol/m3，流量υ=100L/min，为使产物P的收率最大，问：
(1)在单个CSTR中进行时，求最优反应器体积并求出相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，
及φ之值。
(2)反应在PFR中进行时，求最优反应器体积，并求出相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，及φ之值。
(3)假设将未反应的A加以分离回收，采用何种反应器-分离器组合为好，此时反应器体积为多少?并求相应的cAf，cPf，cSf，cTf，β，及φ之值。
第4题
液相反应A→P，在间歇反应器中得到cA～(-rA)如下：
cA(mol/L) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1.0 | 1.3 |
(-rA)【mol/(L·min)】 | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.4 | 0.25 | 0.06 | 0.05 | 0.045 |
问：
(1)反应在CSTR中进行，FA0=1000mol/h，cA0=1.2mol/L，转化率xA=0.75时反应器体积为多少?
(2)条件同(1)，如进料速度提高一倍，其他条件不变，所需CSTR体积是多少?
(3)条件同(1)，初浓度提高一倍，其他条件不变，所需反应器体积是多少?
第5题
等温反应器中进行下列反应
已知
(-rB)=k1cAcB
(-rC)=k2cAcC
在操作温度下，有
k1=1.6×10-3m3/(kmol·min)
k2=1.92×10-3m3/(kmol·min)
反应器进料各组分的浓度为
cA,0=2.3kmol/m3
cB0=2.2kmol/m3
cC0=2kmol/m3
进料流量为
υ=2m3/h
求反应物B的转化率为0.30时的反应器体积(1)PFR；(2)CSTR。
第6题
在CSTR反应器中，进行复杂反应动力学测定，已知cA0=1mol/L，cP0=cS0=0，反应器体积VR=0.8L，进料体积流量υ和出口浓度如下：
序号 | υ(L/h) | cA(mol/L) | cA(mol/L) | cA(mol/L) |
1 | 100 | 0.50 | 0.40 | 0.10 |
2 | 16.7 | 0.25 | 0.60 | 0.15 |
3 | 2.22 | 0.10 | 0.72 | 0.18 |
(1)判断该反应类型；
(2)求动力学方程式。
第7题
二级反应A→P，已知k=1，cA0=1。现有两个体积相同的反应器PFR和CSTR，物料在两个反应器中的停留时间分别为τP=τM=4。
求下列两种不同情况下的转化率xAf；
(1)PFR后接一个CSTR；
(2)CSTR后接一个PFR。
第8题
在连续流动反应器中，等温下进行下列液相反应
目的产物P，反应动力学方程为
rP=k1cAcB
物料A和B为等摩尔流量。在反应温度下，当xA=0.98时，试分别计算下列各类反应器中产物P的收率。
(1)单个CSTR；
(2)PFR，物料A和B从反应器进口端加入。
第9题
已知反应A→P的动力学方程为(-rA)=kcA。在给定温度下，k=0.2h-1。进料A初始组成为A的饱和水溶液，其cA0=1mol/L，反应在CSTR中进行时，求生产产品P为100mol/h的最优反应体积、最优进料速率和最优转化率。又若在PFR中进行该反应时，求最优反应体积，最优进料速率和最优转化率。
第10题
两个等体积的PFR和CSTR反应器按图7-4所示形成七种组合方式，在等温条件下进行一级不可逆反应，反应速率(-rA)=kcA，k=1min-1，cA0=1kmol/m3，PFR与CSTR的体积均为1L，进入反应器组合系统的流量为1L/min，计算各种组合方式的最终转化率。
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