等温下在间歇反应器中测定液相反应A→R+S的反应速率,已知cA0=0.1823kmol/m3,cR0=0,cS0=55.5kmol/m3,实验数据
等温下在间歇反应器中测定液相反应A→R+S的反应速率,已知cA0=0.1823kmol/m3,cR0=0,cS0=55.5kmol/m3,实验数据见下表,求此反应的速率方程式。
时间t(min) | 0 | 36 | 65 | 100 | 180 | ∞ |
浓度cA(kmol/m3) | 0.1823 | 0.1453 | 0.1216 | 0.1025 | 0.0795 | 0.0494 |
等温下在间歇反应器中测定液相反应A→R+S的反应速率,已知cA0=0.1823kmol/m3,cR0=0,cS0=55.5kmol/m3,实验数据见下表,求此反应的速率方程式。
时间t(min) | 0 | 36 | 65 | 100 | 180 | ∞ |
浓度cA(kmol/m3) | 0.1823 | 0.1453 | 0.1216 | 0.1025 | 0.0795 | 0.0494 |
第1题
γ-羧基丁酸转化为γγ丁内酯的反应如下:
HOCHCHCHCOOH 该反应在25℃于0.2mol/L的盐酸中进行。已知羟基丁酸的初始浓度为18.23mol/dm,在不同时刻测得丁内酯的浓度如下:
t(min) | 0 | 21 | 36 | 50 | 65 | 80 | 100 | ∞ |
丁内酯浓度(mol/dm3) | 0 | 2.41 | 3.76 | 4.96 | 6.10 | 7.08 | 8.11 | 13.28 |
若正逆反应均为一级,试计算反应速度常数k1和k-1以及平衡常数K。
第2题
计量关系为A→2R,反应物以cA0=1mol/L的浓度加入,实验研究的结果综合在下表,求此反应的速率式。
实验编号 | 进料速率(cm3/s) | 实验温度(℃) | 出口处R的浓度(mol/L) |
1 | 2 | 13 | 1.8 |
2 | 15 | 13 | 1.5 |
3 | 15 | 84 | 1.8 |
第3题
全混流反应器的热稳定性计算
一个一级不可逆放热反应A→P在一个容积为10m3的全混釜反应器中进行。进料反应物浓度cA0=5kmol/m3,进料流量υ=10-2m3/s,假定溶液的密度和比热在整个反应过程中不变,试计算在绝热情况下当进料温度分别为290K、300K和310K时反应器所能达到稳定状态的反应温度和转化率。已知反应热1.998×104J/mol,反应速率常数为,溶液密度ρ=850kg/m3,比热cP=2199J/(kg·K)。
第4题
管式固定床反应器的最大允许放热强度
苯氧化制顺丁烯二酸酐的反应在一列管式固定床反应器中进行。反应温度为400℃,如果管径选用20mm的管子,问该反应器最大能够承受的放热强度为多少?已知反应活化能E=1.46×105J/mol,管壁传热系数U=122kJ/(m2·K·h)。
第5题
绝热反应器的定态
在绝热条件下,全混流反应器中进行醋酸酐水解反应
(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH
原料中醋酸酐的浓度为0.4mol/L,进料流量为100L/min,温度为288K,若反应器的反应体积为1500L,试计算醋酸酐的转化率。在此操作条件下过程是否存在多态?
该反应速率方程为
(-rA)=1.798×107exp(-45986/RT)·cA mol/(L·min)
反应热为2.09×105J/mol,反应物料的密度和比热分别为1.05和2.93J/(g·K)。
第6题
CSTR绝热操作状态分析
某一级不可逆液相放热反应在绝热全混流反应器中进行,反应混合物的体积流量υ=6×10-2L/s,其中反应物A的浓度cA0=3mol/L,进料及反应器中反应混合物密度为ρ=1g/cm3,比热容cP=4J/(g·K),在反应过程中保持不变,反应热容积VR=18L,反应热(-△HR)=200kJ/mol,反应速率rA=4.48×106exp,若进料温度T0=25℃,试求操作状态点温度。
第7题
多段绝热反应器计算
某反应在一多段绝热式反应器中进行。进口温度要求在620K,问(1)要求达到90%的转化率需把绝热反应器分为几段?已知反应活化能E=1.25×105J/mol,反应的绝热温升△Tad=256K,假设取灵敏度指数为Smax=1.5。(2)为了易于反应器的操作和控制,如选定四段绝热床,此时可达到的反应最终转化率为多少?(3)如要求四段床的转化率仍达90%则需采取什么措施?
第8题
CSTR的定态计算
温度为326K的顺丁烯二酸酐和乙醇的混合液,以0.01m3/s的流量连续地通入反应体积为2.65m3的绝热釜式反应器进行酯化反应,进料液中酐和醇的浓度分别为4.55和5.34kmol/m3,试计算反应器中出口转化率及温度。该反应的动力学常数
反应热 (-△H)=33.5kJ/mol
反应混合物平均热容为:1980kJ(m3·K)
第9题
CSTR的稳定操作状态
在一全混流反应釜中进行下述一级不可逆液相反应:
k1=1.8×106exp(-6039.25/T),反应混合物的密度ρ和比热cp,均为常数,ρ=1.2g/cm3,cP=3.768J/(g·K)。在20℃液料以200cm3/s的速度进入反应釜。原料中只含反应物A,其初浓度为4mol/L。反应釜的体积为10L。反应在绝热条件下进行。已知该反应的热效应为△Hr=-192.95kJ/mol。试确定该反应体系的稳定工作点和相应的转化率。
第10题
CSTR中可逆反应的操作状态
在全混流反应器中进行下述可逆反应:
已知正向和逆向反应均为一级,反应速率常数为:k1=8.83×104×exp(s-1),k-1=4.17×1015×exp(s-1)。反应原料为纯的A。A和B的热容为:cPA=1225J/(mol·K),cPB=1172J(mol·K)。试回答下述问题:
(1)该反应是放热反应还是吸热反应?其标准反应热为多少?
(2)在340K,A的最大转化率为多少?
(3)在340K,如果停留时间为480s,那么转化率为多少?
(4)如果停留时间保持为480s,请画出在320K至370K之间转化率和温度关系的关系曲线。
(5)如果停留时间为480s,为使A的转化率达到最大值,那么入口温度应为多少?
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