对于间歇反应器中进行的液相等温反应,初始反应物浓度分别为0.1 mol/L和0.5 mol/L时,反应1小时以后转化率均达到50%,则该反应的级数为()。
A.0级
B.1级
C.2级
D.不一定
A.0级
B.1级
C.2级
D.不一定
PFR与间歇反应器的比较
在容积为2.5m3的理想间歇反应器中进行液相反应
A+B→P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
(-rA)=kcAcBkmol/(L·s)
k=2.78×10-3L/(mol·s),当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0=4mol/L,而A的转化率xA=0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
反应器体积的计算
例: PFR与间歇反应器的比较
在容积为2.5m3的理想间歇反应器中进行液相反应
A+B→P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
(-rA)=kcAcBkmol/(L·s)
k=2.78×10-3L/(mol·s),当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0=4mol/L,而A的转化率xA=0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
自催化反应的动力学方程
液相自催化反应A+P→P+P的速率方程表达式为
在等温间歇反应器中测定反应速率,cA0=0.95mol/L,cP0=0.05mol/L,经过1h后可测得反应速率最大值,求该温度下反应速率常数k。
复合反应过程的计算
现有反应器体积均为4m3的CSTR及PFR各一个,在等温条件下进行下列液相反应,即
A+B→P, rP=1.6cAmol/(m3·h)
2A→R,mol/(m3·h)
每小时处理A和B混合液8m3,其中组分A的初始浓度cA0=2kmol/m3,若目的产物为P,求:
(1)采用CSTR时的目的产物P的收率;
(2)采用PFR时产物P的收率;
(3)讨论应选用哪一种反应器,为什么?
在间歇反应器中等温下进行下列反应:
两个反应对各反应物均为一级反应,已知在反应温度下,
试计算CH3NH2的最大收率及相应的NH3的转化率。
在一个体积为300L反应器中,86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的反应物A分解,
A→P+S
该反应为一级反应,86℃下k=0.08s-1。最终转化率为98.9%,试计算A的处理量。
(1)若反应器为间歇操作,且设辅助时间为15min;
(2)若反应器为CSTR,将结果与(1)比较;
(3)若A的浓度增加一倍,其他条件不变,结果如何?
A.τ>τc
B.τ=τc
C.τ
等温下进行盐酸与辛醇和十二醇混合液的反应
HCl+CH3(CH2)6CH2OH→CH3(CH2)6CH2Cl+H2O
HCl+CH3(CH2)10CH2OH→CH3(CH2)10CH2Cl+H2O
以A、B、C分别代表盐酸、辛醇及十二醇。这两个反应的速率方程分别为
rB=k1cAcBrC=k2cAcC
在操作温度下,
k1=1.6×10-6m3/(mol·min)
k2=1.92×10-6m3/(mol·min)
反应器进料中盐酸、辛醇及十二醇的浓度分别为2.3kmol/m3、2.2kmol/m3和2kmol/m3,进料量为2m3/h,要求辛醇的转化率达30%,试计算反应体积。若该反应在以下反应器中进行。
(1)管式反应器;(2)连续釜式反应器。