文档介绍：化学反应工程习题
化学反应工程习题
化学反应工程习题
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第一部分：均相反应器基本理论
1、试分别写出N2+3H2=2NH3中用N2、H2、NH3的浓度对时间的变化率来
10
-6
3
.，试计算：
=
mol/m
（1）处理量为
432m3/day的原料气要求转化率达
%时，所需反应器的
VR？
（2）若反应器的反应管内径为
100mm，则管长为多少？
13、在实验室内用一个间歇搅拌的烧瓶进行一级不可逆反应，
反应2h后，%。
若改用连续化生产，并将反应器放大，选用一个
CSTR进行此反应，其它工艺条件不变，平
均停留时间为
2h，且保持原来的反应速度常数值，试计算该反应的最终转化率。
14、在一容积为
120l
的连续搅拌釜式反应器中进行如下液相反应：
A
B
k
R
S
k

rA
kCACB

mol/l的进料流与含

mol/l的进料流分别以相同的流率同时加入反应器
中，若反应过程中物料的容积不发生变化，试求出口流中
B的转化率为
75%时，两股进料
流的流量各是多少？
15、用醋酸酐水解制醋酸是在一多段串联搅拌釜内进行的，
已知醋酸酐进料为
3
，开
始时没有醋酸存在，
各釜反应均在
150℃下进行，此时反应速率常数
k=-1，转化率
达到90%，求：
（1）若为单釜操作时，所需反应器有效容积为多少？
（2）若为多釜串联操作时，已知各釜反应器容积为单釜操作时有效容积的
1/10，则需几个
这样的反应器串联操作？
16、在两釜串联的反应器中，
进行一液相反应，A+B=R+S，若动力学方程式为
rA
kCA2（当
CA=CB时），已知k=1m3/，CA0=CB0=1kmol/m3，物料经过两釜总的平均停留时间为1s，试求该反应经过两釜串联反应后的转化率为多少？（分别采用解析法、图解法计算。提
示：）
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17、有一液相反应为A+B=R+S，已知进料液量V0=，在该温度下的反应速度常
数k=100l/，原料初始浓度
CA0=
mol/l，试求：
（1）若反应在PFR中进行，有效容积
VR=1l
时，反应所能达到的转化率？
（2）若反应在CSTR单釜中进行，要求的转化率不变如（
1），所需反应器的有效容积为多
少？
（3）若反应仍在CSTR单釜中进行，而VR仍为1l，则反应所能达到的转化率为多少？
18、有一等温二级不可逆液相反应，其动力学方程式为rAkC2A，已知293K时反应速度常
数k为10m3/，，加料速率V0为2m3/h，试比较下列理想反应器组合方案的出口转化率。
1)、两个有效体积均为
2m3
的PFR反应器串联；
2)、一个PFR反应器后串联一个
CSTR反应器，二者有效体积均为
2m3；
3)、一个CSTR反应器后串联一个
PFR反应器，二者有效体积均为
2m3；
4)、两个有效体积均为
2m3
的CSTR反应器串联。
19、有一级不可逆反应
A
-
1，今拟在一个容积为10m3
R，在85℃
的釜式反应器中进行，若最终转化率
，。
（1）今若改用两个容积相同的串联釜操作，求总的反应器体积为多大？