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第二章均相反映动力学
1、有一反映在间歇反映器中进行,通过8min后,反映物转化掉80%,通过18min后,转化掉90%,求表达此反映的动力学方程式。
在间歇反映器中有一级液相可逆反映,初始反映时CA0=0.5mol/L,CP0=0反映8min后,A的转化率为1/3,而平衡转化率是2/3,求此反映的动力学方程式。
解:
根据一级可逆反映积分式
5、恒温恒容的气相反映A →3P,其动力学方程为,在反映过程中系统总压pt及组分A的分压均为变量,试推导的表达式。
解:
8、纯气相组分A在一等温等容间歇反映器中按计量式进行反映,实验测得如下数据,
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
∝
分压pA/MPa
0.1
0.08
0.0625
0.051
0.042
0.036
0.032
0.028
0.020
用积分法求此反映的动力学方程式。
解:由于当时,常数,因此假设为一级可逆反映。
第三章均相反映过程
1、液相一级等温反映在间歇釜中达成70%转化率需要12min,若此反映移到同温度下平推流反映器和全混流反映器中进行时,所需要的空时和空速各为多少?
解:
3、液相反映在一间歇反映器中进行,反映速率如下表所示:
CA/mol/L
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1.0
1.3
2.0
(-rA)/mol/(L.min)
0.1
0.3
0.5
0.6
0.5
0.25
0.10
0.06
0.05
0.045
0.042
若CA0=1.3mol/L,,则反映时间为多少?
若反映移至平推流反映器中进行,C=.5mol/L,FA0=1000mol/h,求xA0=0.30时所需反映器的大小。
当CA0=1.2mol/l,FA0=1000mol/h,xA=0.75时,求所需全混流釜式反映器大小。
解:由表作出曲线
(1)
0.1
0.2
0.3
0.4
05
0.6
0.7
0.8
1.0
1.3
2.0
0.1
0.3
0.5
0.6
0.5
0.25
0.1
0.06
0.05
0.045
0.042
10
3.33
2
1.67
2
4
10
16.67
20
22.22
23.8
(2)
5、丙烷裂解为乙烯的反映可表达为
C3H8→C2H4+CH4(忽略副反映)
在772℃等温反映时,动力学方程为-,其中k=0.4h-1。若系统保持恒压p=0.1MPa,ν0=0.8m3/h(772℃,0.1MPa),求当xA=0.5时,所需平推流反映器的体积大小。
解:恒压变容反映
8、一级反映A→P,在一体积为VP的平推流反映器中进行,已知进料温度为150℃,活化能为84kJ·mol-1,如改用全混流反映器,其所需体积设为Vm,则Vm/Vp应有何关系?当转化率为0.6时,假如使Vm=Vp,反映温度应如何变化?如反映级数分别为n=2,1/2,?1时,全混流反映器的体积将如何改变?
解:
PPT课件答案
在间歇反映器中进行液相反映A+B→P,CA0=0.307mol/L,测得二级反映速率常数k=61.5×10-2L/(mol·h),计算当CB0/CAO=1和5时,转化率分别为0.5,0.9,0.99所需要的反映时间,并对计算结果加以讨论。
2、已知:苯醌与环戊二烯在25℃下进行液相二烯合成反映A+B→C
(-rA)=;k=9.92×10-3[m3/kmol·s];CAO=0.1[kmol/m3];CBO=0.08[kmol/m3];xA=0.95;t/=1[h];天天解决300kg环戊二烯。求:反映器有效容积?
;(-rA)==
[h]
V=
3、在等温间歇反映器中进行乙酸乙酯皂化反映:??CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH??该反映对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反映开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为?0.02mol/l,反映速率常数等于5.6l/mol.min。规定最终转化率达成95%。?试问:??(1)当反映器的反映体积为1m3时,需要多长的反映时间???(2)若反映器的反映体积为2m3时,所需的反映时间又是多少???
解:(1)t=CA0∫0XAfdXA/(-RA)=CA0∫0XAfdXA/[k2A0C2A0?(1-XA)2]?
=1/(kCA0)?×XA/(1-XA)?=1/(5.6×0.02)×0.95/(1-0.95)?
=169.6min(2.83h)
(2)由于间歇反映器的反映时间与反映器的大小无关,所以反映时间仍为2.83h。
4、平推流反映器中进行二级反映,当进料初浓度从30%降到4%,若规定反映结果的残余浓度维持在0.1%,问进料流率应作如何调整?
5、
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