49. 现有一有效容积为0.75m3的搅拌釜反应器，其内设置有换热面积为5.
0m2的冷却盘管。欲利用改反应器来进行a→r的一级不可逆的液相反应，其速率常数，反应热，原料液中a的浓度，但不含反应产物r。此原料液的密度ρ=1050g/l；定压比热（j/g·℃）要求原料液的进料流率为，反应器出口的反应液中。
总传热系数u=209.2（kj/m2·h·℃）所用的冷却介质的温度为25℃。试求满足上述反应要求所需的反应温度以及料液的起始温度t0。
解： 50.乙酸酐发生水解，反应温度25℃，k=0.
1556 min-1，采用三个等体积的串联全混流釜进行反应，每个釜体积为1800 cm3，求使乙酸酐的总转化率为60%时，进料速度。
解。51. 串联全混流反应器进行一级不可逆反应，假定各釜容积、温度相同，试计算n为1，2，3的反应有效容积，如不考虑非生产性操作时间的条件下分批式反应器的有效容积。
解。52.应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不可逆的一级液相反应，假定各釜的容积和操作温度都相同，已知此时的速率常数k=0.
92h-1，原料液的进料速度=10m3/h，要求最终转化率0.9，试求v1、v2和总容积v。
解：对于一级不可逆反应应有。代入。得。
整理得。总容积。
53. 用两串联全混流反应器进行一个二级不可逆等温反应，已知在操作温度下要求出口xa=0.9，计算该操作最优容积比和总容积v。解。代入。
总容积。54. 应用管径为d=12.
6cm的管式反应器来进行一级不可逆的气体a的热分解反应，其计量方程为a=r+s；速率方程为；而k=7.8×109exp[-19220/t](s-1),原料为纯气体a,反应压力p=5atm下恒压反应，t=5000c。0.
9, =1.55kmol/h,求所需反应器的管长l,停留时间t，空时τ（理想气体）。
解：反应气体的进料体积流速为：
反应流体在管内的体积流速为：
此处：（纯气体。
而。55.液相原料中反应物a进入平推流反应器中进行的反应，已知。
求：1）当出口浓度时的进料流。
2)当进料流量时出口浓度。
解。56. 自催化反应a + r → 2r，其速率方程为：
，在70℃下等温地进行此反应，在此温度下k=1.512 m3/kmol·h；其它数据如下： 0.
99 kmol/m3； 0.01 kmol/m3； 10 m3/h；要求反应的转化率0.99。
试求：1）在全混流反应器中反应所需的容积；
2）在平推流反应器中反应所需的容积。
解： 令。1）全混流反应器所需的容积。
2）平推流反应器所需的容积。
57. (aps)
反应速度；，在恒温恒容下求(a)平推流(b)全混流，求，其中，。
解：(a)= 0.477mol
0.155mol/l
b0.5mol/l0.333mol/l =0.167mol/l
58. (aps)
反应速度；，在恒温恒容下求等容积的两釜串联全混流反应器内进行这一反应时，求目的产物p的选择性，其中，。
解：等容积釜串联应有。
对第二个全混流反应器作物料衡算。对于p
0.444mol/l
=1-(0.444+0.391)=0.165mol/l
59.醋酸甲酯的水解反应如下：ch3cooch3 + h2o →ch3cooh +ch3oh，产物ch3cooh在反应中起催化剂的作用，已知反应速度与醋酸甲酯和醋酸的浓度积成正比。
1） 在间歇反应器中进行上述反应。醋酸甲酯和醋酸的初始浓度分别为500和50mol/m3。实验测得当反应时间为5400s时，醋酸甲酯的转化率为70%，求反应速率数和最大反应速度。
2） 如果反应改在连续搅拌釜中进行， =0.8时停留时间应为多少。
3） 如果采用管式流动反应器， =0.8时停留时间。
解a + b → c + d
对求导3）对于pfr
60.在一定的反应温度下a发生下述平行反应：
其中r是主产物，s是副产物。反应原料为纯的反应物a，其初始浓度为10kmol/m3。在反应器出口a的转化率为80%。
反应在连续搅拌釜中进行时，a转化为r的选择性、r的收率以及反应物的停留时间。
解：1）使用连续搅拌釜。
化学反应工程作业答案
3 2 在等温间歇反应器中进行皂化反应该反应对乙酸乙酯和氢氧化钠均为一致，反应开始时乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol l，反应速率常数为5.6l min mol 要求最终转化率为0.95，试求当反应器体积为 时，所需的反应时间是多少？解 设a的转化率为，b的转化率为。t 169.6 min...
2019化学反应工程试卷
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化学反应速率作业
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