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化学反应工程习题第三章

第三章理想反应器

8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。

9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。 10.全混流反应器的返混_______。 11.平推流反应器的返混为_______。

14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。

15.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。

16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。

18. 对于反应级数n ＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。 19. 对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。 23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间

0t 不包括下列哪一项_______。

A. 加料时间

B. 反应时间

C. 物料冷却时间

D. 清洗釜所用时间

24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ，s l mol C r A A ?=-/01.02

，当l m

o l C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 9900

25.在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ?=-/01.0，当l m

o l C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。A. 400 B. 460 C. 500 D. 560

30.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31.全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 33.

一级不可逆液相反应A

2R ，3

0/30.2m kmol C A =，出口转化率7.0=A

x ，每批

操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_______3

m 。（C ）

A. 19.6

B. 20.2

C. 22.2

D. 23.4

39.

对于单一反应组分的平行反应A

P(主)

S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调增

大，则最适合的反应器为_______。

A. 平推流反应器

B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器

D. 全混流串接平推流反应器

40.

对于单一反应组分的平行反应

P(主)

S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下

降，则最适合的反应器为_______。A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器

D. 全混流串接平推流反应器 43.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？答：

45.对于反应，2

1A R C k r =，1E ；A S

C k r 2=，2E ，当1E ＞2E 时如何选择操作温度可以提高产物的收率？

答：

46.在间歇釜中一级不可逆反应，液相反应 A → 2R ，A A kC r =-kmol/m 3

·h ，k=9.52×

109exp[-7448.4/T] h -1，=0A C 2.3 kmol/m 3

，=R M 60，=0R C 0，若转化率=A x 0.7，装置

的生产能力为50000 kg 产物R/天。求50℃等温操作所需反应器的有效容积？（用于非生产性操作时间t 0=0.75 h ）解：反应终了时R 的浓度为

)/(22.3230m kmol x C C A A R ==

A x A A x A

A A x k x dx k kC dx C t A A

-=-==??

111000 92

.0502734.7448

exp 1052.99=??????+-?=k

)(31.17.011

ln 92.01h t =-=

2450000

0=+t t M VC R R

)

(2.226022.32406

.2500003m V =???=

47.

CH 2 = CH

CH = CH 2(A) + CH 2 = CH

COOCH 3(B)

COOCH 3(C)

该反应在全

混流反应器中进行，以AlCl 3为催化剂，反应温度20℃，液料的体积流速为0.5 m 3

/h ，丁二

烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 96.5 mol/m 3，=0B C 184 mol/m 3

，催化剂的浓度为

=D C 6.63 mol/m 3。速率方程D A A C kC r =-，式中k=1.15×10-3 m 3/mol ·ks ，若要求丁二

烯转化率为40%。求：反应器的体积V ；解： A + B → C

D A A D A A

A C x kC C kC dt dC r )1(0-==-

=- 对于全混流反应器 ∵

D A A

D A A A A A A A C x k x C x kC x C r x C )1()1(000-=-=-=

∴

)

(28.24)(4.8763.6)4.01(1015.14

.03h ks ==?-??=-τ ∵

0v V

=τ h m v /5.030=

∴3

014.125.028.24m v V =?==τ

在分批式反应器内的反应时间为

)(6711

.00

0ks x dx kC r dx C t A x A

A A A =-=-=?

48. 在全混流反应器中一级不可逆反应，液相反应A → 2R ，A A kC r =-kmol/m 3

·h ，k=9.52

×109exp[-7448.4/T] h -1，=0A C 2.3 kmol/m 3

，=R M 60，=0R C 0，若转化率=A x 0.7，装

置的生产能力为50000 kg 产物R/天。求50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率η？（用于非生产性操作时间t 0=0.75 h ）解：（1）进料速度v 0

A A R x C C 02= R A A R M x v C C v ?=

=∴2450000

2000

60,7.0,3.20===R A A M x C 以

h m v /78.10)7.03.226024/(5000030=????=

（2）反应器有效容积V

)1(00A A A A

A x k x kC x C v V -===

034.27)1(m x k x v V A A

=-=

∴

(3)

A x A A x A A A x k x dx k kC dx C t A A

-=-==??

11100

92.0502734.7448

exp 1052.99=??????+-?=k )(31.17.011

ln 92.01h t =-=

516.054.213

.1==

ηt

49. 现有一有效容积为0.75m 3

的搅拌釜反应器，其内设置有换热面积为5.0m 2

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

)(9.5525

exp 100788.119-??????-?=h T k ，反应热molA J H r /20921

)(=?-，原料液中A 的浓度

l m o l C A /2.00=，但不含反应产物R 。此原料液的密度ρ=1050g/l ；定压比热

929.2=P C （J/g ·℃）。要求原料液的进料流率为

h m v /33

0=，反应器出口的反应液中l mol C A /04.0=。总传热系数U=209.2（KJ/m 2·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T 0。

解：1)计算反应温度T

τk C C A A +=

18)375

.0()104.022.0(

)1(0

=-=-=

A C C k

根据

.5525exp[100788.19T k -

K T 6.308=

2）

]

)())((00P

m r A c v T T UA H r V T T ρ--?---

T 4.297929.210503)

16.2986.308(52.2092092175.004.0186.3080=??-??+???-

50. (CH 3CO)2 (A) + H 2O(B)

2CH 3COOH(C)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 cm 3

，求使乙酸酐的总转化率为60%时，进料速度0v 。

解：初始浓度为0A C ，离开第一釜为1A C ，依次为2A C 、3A C 。

∵

01)(A A A r C C --=

τ 11)(A A kC r =- ∴

11101110111

111τττk x k C C kC C C A A A A A A +-

=?+=?-=

对第二釜21211

τk C C A A +=

对于等体积釜串联τττ==21

202)1(1

1)1(1ττk x k C C A A A +-=?+=

同理 3

3)1(1

1τk x A +-

∴τ=2.3（min ）

min)/(6.7823.21800

30cm V

v ==

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，

,9.0,10),(92.0301===-A x h m h k γ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：利用

N i N A k x )1(1

1,τ+-

N(个) 1 2 3

V （3

m ） 97.8 47.0 37.6 若采用分批式

=t h k A 503.29.011ln 92.0111ln 1=-=-χ

时为其中1N ,==

ττ

V V t

h 78.9108

.97==

τ 3

03.258.9778.9503

.2m V B =?=∴

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0v =10m 3

/h ，要求最终

转化率=A x 0.9，试求V 1、V 2和总容积V 。

解：对于一级不可逆反应应有

21010111)1(1

)1(1)

1(A A A A A A A x kC x kC x x r -=??????-??=?-?

代入

????

????----=

?-?+-i A i A i A i

A i

A r r x x x r ,1,1

,,,,111)1

(

得 ?

?????----=-)1(1

)1(11

)1(110200

10A A A A A A A A x kC x kC x x x kC

整理得 02212

1=+-A A A x x x

∵9.02=A x ， ∴6838.01=A x

∴

)

(35.2)6838.01(92.06838

.0)1(111h x k x A A =-=-=

)(5.233101m v V ==τ

)

(35.2)9.01(92.06838

.09.0)1(2122h x k x x A A A =--=--=

)(5.233202m v V ==τ

总容积)(473

21m V V V =+=

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

,10,30.2),(92.03030113h m v m kmol C h kmol m k A ===--要求出口x A =0.9，计算该操作

最优容积比)(21V V 和总容积V 。

解：3

1202120111)1(2

])1(1[)1

(A A A A A A A x kC x kC x x r -=-??=?-

代入

]

1[1)1

(1,2,0,1,1

,A A A A A A r r x x x r ----=

])1(1)1(1[1)1(2

21,2021,201,3

1,2

0A A A A A A A x kC x kC x x kC ---=

741

.00

99.001.33112

1==-+-A A A A x x x x

∴

h x kC x x A A A A 22.5)741.01(3.292.1741

.0)1(2

210011=-??=--=

h x kC x x A A A A 51.7)9.01(3.292.0741

.09.0)1(2

220122=-??-=--=

695.051.722

.52121===

ττV V

总容积

021v V V V ?=+=τ

∴ 3

3.127)22.551.7(10m V =+?=

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A A kC r =-；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=5000

C 。=A x 0.9,0A F =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：

)/(66.195773

082.055.1300h m P RT F v A =??==

反应流体在管内的体积流速为： P RT x y F P FRT

v A A A /)1(00δ+==

此处：00A F F =（纯气体）；0.10=A y ，

112=-=

A δ，P RT C A =0

1 ∴00/)1(A A A C x F v +=

而

)1()1()1()1(0

000A A A A A A A A A A x C x x F C x F v F C +-=+-==

?-+=

A x A A A x dx x k v V 00)1()1(1τ

∴

)(0083.0)(88.29]11

ln 2[1h s x x k

A A

==--=τ

)(0.13)126.0(14.388.291046.54442

3202m D v D V

L =????===πτπ

)

(57.1811

ln 1110s x k x dx k t A

x A A A =-=-=

55.液相原料中反应物A 进入平推流反应器中进行R A →2的反应，已知

s l mol C r l V l mol C A A A ?=-==2

005.0,2,1。求：1）当出口浓度l mol C A 5.0=时的进料流0v 。

2)当进料流量

min 5.00l v =时出口浓度Af C 。

解：1）?-==A x A A

A A r dx v C V F V 0000

s C C C dC r dx C A C C A A A x A A A A A

20)1

1(05.0105.0020

00=-==-=??

2）

s v V C C A A 2405.0602)11(05.0100=?==-=

m ol C C C A A A 077.013

1311211210==

=+=+=

56. 自催化反应A + R → 2R ，其速率方程为：R A A C kC r =-，在70℃下等温地进行此反应，

在此温度下k=1.512 m 3/kmol ·h ；其它数据如下：=0A C 0.99 kmol/m 3；=0R C 0.01 kmol/m 3；

=0v 10 m 3/h ；要求反应的转化率=A x 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

0101.099.001

.000===

A R C C a

)1(0A A A x C C -= )(000A A A A R R x a C x C C C +=+=

∴

))(1(20A A A A x a x kC r +-=- 1）全混流反应器所需的容积

)

(661)99.00101.0)(99.01(99.0512.199

.010))(1(300m x a x kC x v V A A A A =+-??=+-=

2）平推流反应器所需的容积 A

A A x A x A A A

A dx x a x a kC v x a x dx kC v V A

???

???++-+=+-=

11111))(1(0

[]0001.1ln 100ln 0101.199.0512.110

ln 11ln )1(00+??=

??????++-+=

a x a x a kC v V A A A

)(8.603m V = 57. (A) (P) (S)

66H C ?→?k 1Cl H C 56?→?k 3246Cl H C

反应速度A A C k dt dC 1=-

；P A P

C k C k dt dC 21-=，在恒温恒容下求(a)平推流(b)全混流,求

P S ，其中)(0.111-=h k ,),(1),(5.0012h v V h k ===-τ000==S P C C ,l mol C A /10=。

解:(a)

l mol k C C A A /368.0]exp[10=-=τ

210

1k k C k C A P -=

(ττ12k k e e ---)=5.011

-()0.15.0---e e =0.477mol/τ

)477.0368.0(1)(0+-=+-=P A A S C C C C =0.155mol/l

S P P C C S =

∴=155.0477

.0=3.08

(b)

)(00A A C C v - =V C K A 1

τ101k C C A A +=

∴=10

1K C A + (τ11k K =)

)(210P A P C k C k V C v -=

∴

ττ

211k C k C A P +=

=()()τττ210111k k C k A ++ A C =0.5mol/l P C =0.333mol/l S C =0.167mol/l S P

P C C S =

=2.0

58. (A) (P) (S)

66H C ?→?k 1Cl H C 56?→?k 3246Cl H C

反应速度A A C k dt dC 1=-

；P A P

C k C k dt dC 21-=，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P S ，其中

)(0.111-=h k ,),(1),(5.001

2h V h k ===-τ000==S P C C ,l mol C A /10=。

解：等容积釜串联应有21τττ+= h 5.02/121===τττ

对第二个全混流反应器作物料衡算

221210)(V C k C C V A A A =-

∴211

21τk C C A A +=

=210)1(K C A + 5.021111===ττk k K

对于P:

)()(22212210P A A A C k C k V C C V +=-

∴

)1()1(221012K K C K C A P ++=

+2210

1)1)(1(K K C K A ++ 25.0222==τk K

22)5.01(1

A C =0.444mol/l

)25.01()5.01(5.022++=

P C +2)25.01)(5.01(5

.0++

∴

2S C =1-(0.444+0.391)=0.165mol/l

22S P C C =165.0391

.0=2.37

59.醋酸甲酯的水解反应如下：CH 3COOCH 3 + H 2O →CH 3COOH +CH 3OH ，产物CH 3COOH 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/m 3

。

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。（5分）（2）如果反应改在连续搅拌釜中进行，A χ=0.8时停留时间应为多少。（3）如果采用管式流动反应器，A χ=0.8时停留时间。解： A + B → C + D C A A C kC r =-

（1）A γ-==-

dt dC A ))(1(0000A A C A A A A C C kC dt d C χχχ+-=))(1(0

0A C A A A C C kC +-=χχ

)

)(1(00

0A C A A A

A C C d dt kC +

χχχ

??????

???

???-++=

000

0ln 11A A C A C A C A A C A C C C C C C C C t kC χχ

s mol m k ??=?-++?=-/10106.17.01.01.01

.07.0ln )1.01(5400500136

)19.0(2765.0))(1(50010106.12

026++-=+

-??=-∴-A A A C A A A C C r χχχχ

对A χ求导

0)9.02(2765.0)

(=+-=-A A

A d r d χχ 45.0=A χ s m mol r A ??=--32max /10364.8)(

（2） s C C kC C r C r C C A C A A A A

A A A A A A A 3002

000010037.8)

/)(1(?=+-=-=--=

χχχχτ （3）对于PFR ??

+-=-=A A

A C A A A A

A A A A C C kC d C r d C χχχχχχτ0002000

)

/)(1(

s d C C C C kC A A C A A A C A A 3

00000010258.6/111)/1(1?=???? ??++-+=

?χχχχ

60.在一定的反应温度下A 发生下述平行反应：

R A K ?→?1

)/(0.231h m kmol C A ?=γ

S A K ?→?2

)

/(2.032

2h m kmol C A ?=γ

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/m 3

。

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

∵ 212r r r A +=- ∴

)2()(210r r r C C A A A +=-=-ττ

10r C C R R τ=-

A A A A A A R C C C C C C C 2.011

4.0222

0+=+=-

∴

)(2.012.010000A A A A

A A A A R C C C C C C C χχ-+=

+-=

当8.0=A χ时，有3

/71.5m kmol C R =

0/15.14.022.0)(m kmol C C C C C C A

A A A A S =+-=

965.415.171

.5===

S R R C C S

714

.08.01071

.500=?==-=

A A R A A R R C C C C C χφ

V 恒定，停留时间与空时相等

h r C C R R 43.12271

.510=?=-=

61. 已知

的反应速率式分别为：A A A C C k k r )(21+=-；A P C k r 1=；2

2A s C k r =，

且在反应的操作温度下1k =1.0，=12/k k 1.5；=0A C 5mol/l ，000==S P C C ，要求反应流体的进料速率为

=0v 5 m 3/h ，出口转化率=A x 0.9。试求用单一的全混流反应器在等温下进

行此反应时所能获得的产物P 的浓度P C 以及所需的反应容积V 。

解：

211)(A

A A

A P m P C k C k C k r r +=-=

A A P

m P C C C -=

0)(φ

)

/(57.25.05.11)

5.05(1)()(2110l mol C k k k C C C A A A P =?+-?=+-=

)()()(2

2100A A A A A C k C k V r V C C v +=-=-

)(7.255.05.15.05

.45)(32

22100m C k C k C C v V A A A A =?+?=+-=

62.环氧乙烷在450℃的气相分解反应如下：C 2H 4O （g ）→ CH 4（g ） + CO （g ）已知在此反应

温度下反应的速率常数为0.0212min -1

，反应在恒温恒容反应器中完成，初始时原料为纯的

环氧乙烷，初始压力为2.026×105

Pa ，试求在反应时间为50min 时反应器的总压力。

解：由k=0.0212min -1

可知该反应为一级反应

()kt P P A A

-=exp 0

A P(主)

S(副)

t 时反应物分压为P A

C 2H 4O （g ）→ CH 4（g ） + CO （g ） P A0 0 0 P A P A0-P A P A0-P A

总压

)(20A A A t P P P P -+=

∴)exp(20

0kt P P P A t A -=-即)exp(20kt P P A t

--=

当t=50min 时

Pa kt P P A t 501035.3)]exp(2[?=--=

63.醋酸在高温下可分解为乙烯酮和水，而副反应生成甲烷和二氧化碳：

O H CO CH COOH CH k 2231+=?→? 2432

CO CH COOH CH k +?→?

已知在916℃时1

21174.3,65.4--==s k s k ，试计算：

1） 99%的醋酸反应掉的时间；

2）在此反应条件下醋酸转化成乙烯酮的选择性。

解：设在时间t 时乙烯酮和甲烷的浓度分别为x 和y ，初始为

0A C ，则

)(01y x C k dt dx

A --= )(02y x C k dt dy

A --=

相加得 ))(()

(021y x C k k dt y x d A --+=+

将其积分dt

k k y x C y x d A )()()

(210+=+-+

k k y x C C A A )()(ln

2100

+=+-

1）当转化率为99%时

099.0A C y x =+

t 549.099.011ln 74.365.41=-+=

2）74.365.42

=k k y x 0549.0A C x = 0441.0A C y =

4.55441.0549.00

A A C C S

64.在1000K 于恒温恒压反应器中进行下述分解反应：

)()()(22g H g RCHO g OH RCH +→

反应速率常数0.082 l/mol ·min ，初始时含纯的RCH 2OH ，其初始压力为2.026×105

Pa ，求 1）将20%的RCH 2OH 分解所需时间； 2） RCH 2OH 的浓度降低20%所需的时间。

解： )()()(22g H g RCHO g OH RCH +→ A B C t=0 n A0 0 0 t=t n A0-x x x

x n n A +=0总

由k 可知该反应为二级反应

V n k kC Vdt dx A A == 理想气体

P RT

n V 总=

P RT x n x n k dt dx A A /)()(020+-=

∴RT kPdt

x n dx x n A A =-+2

00)

()( 将其积分

=??????-+-t x

A A A RT kPdt dx x n x

x n n 00

20200)()(

????

??-+-=

)1ln(200A A n x x n x kP RT t

当%200=A n x

，带入得t=138min

对于0

8.0A A C V n =，应有P RT n n P RT x n x n A A A A /8.0/)(0000=+- 当

A n x =

，带入得t=66.1min ①分

65. 等温间歇反应器反应时间与反应物浓度的关系在间歇反应器中进行等温二级反应

)/(01.0,2

s l mol C r B A A A ?=-→当0A C 为1l mol /时，求反应至l mol C A /01.0=所需时

间。

解:

01.0A A A C dt dC r =-

=t 01.01101.01110-

=-A A C C

t=9900s 66. 对于aA + bB → cC 反应，以浓度,,,P C i i k k P C 表示速率式中常数则其二者关系如

何？

解：理想气体

P RT

n V 总=

B a A

C A C C k r =-b

B a A

C RT P RT P k )()(

=)()

(b a C RT k +=b

B a A P P

b B a A P A P P k r =-

P b a C k RT k =+-)()( 67.平行反应

，其中A P C r 2=，2

A S C r =，已知l m ol C A /0.20

=，000==A P C C ，求在平推流反应器中的max ,P C ？

解：

A P A A P P dC dC C r r -=

+=-=

对上式进行积分得

C C A P dC C C A

A ?

+-=022

当0=A C 时，产物P 的浓度最大

∴

l mol dC C C A A

P /386.12ln 222

max ,==+=?

68. 一级连串反应A

S P

，A A C k r 1=-，P A P C k C k r 21-=，进料流率为

0v ，000==A P C C ，反应在恒温恒容的条件下进行，求在全混流釜式反应器中目的产物P

P(主)

S(副)

的最大浓度

max

,P C ？

解：全混釜

ττ10

101k C C C k C C A A A A A +=

?-=

对物料P 作物料衡算

P P P Vr C v C v +=000

则有)1)(1(2110

τττk k k C C A P ++=

当0=dt dC P

时，产物P 有极大值

22/1120

max ,]1)/[(+=

K K C C A P

69.液相反应A →R 在一全混釜中进行，

l mol C A /10=，反应速率常数s mol l k ?=/1求：

1）平均停留时间为1S 时该反应器的A x ； 2）若A 的

s l v /10=，%56=A x ，求反应器的体积。

解：1）

00)1(A A A

A A A A x kC x C r x C -=-=

∴

002=-+A A A C C C k τ l

mol k C k C A A /618.024110

=++-=τ

%380

0=-=

A A

A A C C C x

2）

20200)1(2/1A A A A A x kC kC C C v V -=-==

带入得s 2=τ

l v V 220==

70.液相反应 A + B →P + S 在一全混釜中进行，速率常数s mol l k ?=/05.0，

;/0.100l mol C C B A ==求：

1）%50=A x 时，反应器的容积；

2）若进料流量为min /1l ，;/5.0l mol C A =求进口料液中A 的浓度。

解：1）由s mol l k ?=/05.0可知该反应为二级反应

且二者的反应按1：1的比例进行反应

00A A B A A A A A A kC x

C kC x C r C C ==--=

l x k x v v V A A 25.01

)1(2

00==-=

=τ

2）

2000A A B A A

A A A A kC x C kC x C r C C v V ==--==

带入得120=τ

l v V 220== l mol C A /25.025.005.01200=+??=

71.磷化氢的均相气相分解4PH 3 → P 4 + 6H 2，在310℃时2atm 时速率方程

l s mol C r A A ?=-/1.0，磷化氢以200kg/h 的速率在平推流反应器内反应，求转化率为80%

时所需反应器体积？

解：?-=A x A A A r dx F V 00

.044

7=-=

A δ 10

=A y l mol RT P C A A /042.0)273310(082.02

00=+== s

mol F A /634.136********

2000=??=

A A A A

A A x y x C C 00

11δ+-=

∴l dx x C F x x C dx F V A A

A A x A

A A A

A A 862]75.0)175.1[(1.075.0111.08

.00

0=--=

+-=?

化学反应工程习题 第三章

化学反应工程习题第三章