1.2解：（1）设新鲜原料气进料流量为100kmol/h，则根据已知条件，计算进料原料气组成以质量分率表示如下：
其中xi=yimi/∑yimi。进料的平均摩尔质量mm=∑yimi=10.42kg/kmol。
经冷凝分离后的气体组成（亦即放空气体的组成）如下：
其中冷凝分离后气体平均分子量为。
m’m=∑yimi=9.554
又设放空气体流量为akmol/h，粗甲醇的流量为bkg/h。对整个系统的n2作衡算得：
5.38b/28×1000+0.1029a=2.92a
对整个系统就所有物料作衡算得：
100×10.42=b+9.554ab)
联立（a）、（b）两个方程，解之得。
a=26.91kmol/h b=785.2kg/h
反应后产物中co摩尔流量为。
fco=0.1549a+9.38b/(28×1000)
将求得的a、b值代入得。
fco=4.431 kmol/h
故co的全程转化率为。
由已知循环气与新鲜气之摩尔比，可得反应器出口处的co摩尔流量为。
f’co,0=100×0.2682+7.2×100×0.1549=138.4 kmol/h
所以co的单程转化率为。
产物粗甲醇所溶解的co2、co、h2、ch4和n2总量d为。
粗甲醇中甲醇的量为。
b-d)x甲/mm=(785.2-0.02848b) ×0.8915/32=21.25 kmol/h
所以，甲醇的全程收率为。
y总=21.25/26.82=79.24%
甲醇的单程收率为。
y单=21.25/138.4=15.36%
2.1 解：利用反应时间与组分a的浓度变化数据，作出ca～t的关系曲线，用镜面法求得t=3.5h时该点的切线，即为水解速率。
切线的斜率为。
由（2.6）式可知反应物的水解速率为。
2.6 解： 图2.1图2.2
1）可逆反应可逆反应。
2）放热反应吸热反应。
(3)m点速率最大，a点速率最小 m点速率最大，a点速率最小。
(4)o点速率最大，b点速率最小 h点速率最大，b点速率最小。
(5)r点速率大于c点速率c点速率大于r点速率。
(6)m点速率最大根据等速线的走向来判断h,m点的速率大小。
2.9 解：反应物a的消耗速率应为两反应速率之和，即。
利用（2.6）式。积分之。
解：（1）2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为2.83h。
3.2解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为80.5,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62=0.3226 kmol/h
每小时需氯乙醇：
每小时需碳酸氢钠：
原料体积流量：
氯乙醇初始浓度：
反应时间：反应体积：
2） （2） 反应器的实际体积：
3.4解：(1)
由数值积分得出）
2)若a全部转化为r,即xa=1.0,则由上面的积分式知，t→∝,这显然是不可能的。
4.1解：根据题意可知甲苯加氢反应为恒容过程，原料甲苯与氢的摩尔比等于1，即：
则有：示中下标t和h分别代表甲苯与氢，其中：
所以，所需反应器体积为：
所以，反应器的长度为：
4.13解：对一级连串反应可得如下关系是：
a)若求最高收率，即令：
可得到：将(xa)m代入（a）式得最高收率：
p的总选择性：
达到最大收率时的反应体积为：
4.14解：（1）设a为关键组分，目的产物p的瞬时选择性为：
2)若，求下列情况下的总选择性。
a）活塞流反应器，因为ca0=cb0,其化学计量系数相同，所以ca=cb，则有，因此。
b)连续釜式反应器。
c)pfr,且b侧线分段进料，器内b的浓度均等于1kmol/m3,则。
4.19解：（1）两个反应器串联操作如图示：
总反应体积为：
将有关数据代入即得：
2）结果同（1）。
3）第一个反应器，而第二个反应器，两个反应器出口混合后：
4）用一个反应体积为2m3代替，其结果同（1）。
5）当ca0提高到4kmool/m3时，由可知，转化率与ca0无关，所以，上列各种情况计算结果不变，而对苯酚产量：（以摩尔流量表示）
说明苯酚产量与ca0成正比，即产量增加。
6）从上列各种计算结果比较看出：（a）几个pfr串联与用一个大的pfr，只要保持二者的总体积相同，其效果是一样的。（b）在并联时，只要保持，其结果也是相同的。
但时，其总转化率是下降的。（c）对一级反应最终转化率与ca0无关，但目的产物的产量与ca0成正比关系。
5.1解：（1）因是活塞流反应器，故符合理想活塞流模型的停留时间分布，由（5.33-5.36）式可得：
a)f(1)=1.0(b)e(1)=∝c)f(0.8)=0(d)e(0.8)=0(e)e(1.2)=0
1） （2） 因是全混流反应器，故符合理想全混流模型的停留时间分布，由（5.33-5.36）式可得：
a）f(1)=1-e-1=0.6321 (b)e(1)=e-1=0.3679 (c)f(0.
8)=1- e-0.8=0.5507 (d)e(0.
8)= e-0.8=0.4493 (e)=e(1.
2)=0.3012
2） （3） 因是一个非理想流动反应器，故可得：
a）f(∞)1 (b)f(0)=0 (c)e(∞)0 (d)e(0)>1 (e)=1f) =1
5.3解：（1）由式（5.17）计算出反应器的停留时间分布，即：
f(t)=c(t)/ c(∝)c(t)/7.7
所得数据见下表所示：
将上述数据作图即为反应器停留时间分布。
根据。由右图可知，可用试差法得到，使两块阴影面积相等。由图试差得。
2）因进行的是一级反应，故可采用离析流模型预计反应器出口转化率。
由式（3.12）可得间歇反应器中进行一级不可逆反应时转化率与反应时间的关系：
代入离析流模型可得反应器出口处平均转化率：
（a）采用**积分法对（a）式进行积分，其中不同时间t下的f(t)如上表所示， 的值列于下表中：
以f(t)～(1-e-0.05t)作图，计算积分面积得：
3） 由于是一级反应，所以混合态对反应速率无影响，故反应器出口转化率#与微观流体时相同，即。
5.5解：（1）由（5.20）式得：
2）因是闭式系统，所以：
1） （3） 空速为空时的倒数，所以：
所以，停留时间小于1min的物料所占的分率为90.84%。
5）。停留时间大于1min的物料占9.16%。
6）先计算方差：
根据多釜串联模型参数与方差的关系得：
7)因，所以返混程度较大，故扩散模型参数pe与方差关系应用：
采用试差法得：pe=2.56。
8）因是一级不可逆反应，所以估计反应器出口转化率既可用扩散模型，也可用多釜串联模型或离析流模型，其结果应近似。
采用多釜串联模型，由（3.50）式得：
所以有：采用扩散模型，前已得到pe=2.56,所以：
代入（5.69）式得：
所以有：9）用离析流模型，因一级不可逆反应，故间歇反应器的，所以：
反应器出口转化率为xa=0.84，计算结果同前题用多釜串联模型与扩散模型结果相近。
5.8解：（1）用轴向扩散模型，故先确定模型参数pe。为此需确定该反应器的停留时间分布特征--与。
而。迭代解得：pe=6.8。代入（5.69）式中，得：
所以有：反应器出口转化率为：xa=1-0.0542=0.9458
2）用离析流模型，对于一级反应：
所以：反应器出口转化率为：xa=1-0.04511=0.9549
上述两种计算方法极为近似，这是由于在反应器中进行的是一级不可逆反应，混合态对其无影响。
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