反應(yīng)工程課后答案解析

1、第二章 均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、有一反應(yīng)在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，經(jīng)過8min后，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化掉80，經(jīng)過18min后，轉(zhuǎn)化掉90，求表達(dá)此反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式。3、 在間歇反應(yīng)器中有一級液相可逆反應(yīng)，初始反應(yīng)時(shí)CA0=0.5mol/L，CP0=0反應(yīng)8min后，A的轉(zhuǎn)化率為1/3，而平衡轉(zhuǎn)化率是2/3，求此反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式。解：根據(jù)一級可逆反應(yīng)積分式5、恒溫恒容的氣相反應(yīng)A3P，其動(dòng)力學(xué)方程為，在反應(yīng)過程中系統(tǒng)總壓pt及組分A的分壓均為變量，試推導(dǎo)的表達(dá)式。解：8、純氣相組分A在一等溫等容間歇反應(yīng)器中按計(jì)量式進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)，時(shí)間/min02468101214分壓pA/MPa0.10.080.0

2、6250.0510.0420.0360.0320.0280.020用積分法求此反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式。解：由于當(dāng)時(shí)，常數(shù)，因此假設(shè)為一級可逆反應(yīng)。第三章 均相反應(yīng)過程1、液相一級等溫反應(yīng)在間歇釜中達(dá)到70%轉(zhuǎn)化率需要12min，若此反應(yīng)移到同溫度下平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，所需要的空時(shí)和空速各為多少？ 解：3、液相反應(yīng)在一間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率如下表所示：CA/mol/L0.10.20.30.40.50.60.70.81.01.32.0(-rA)/mol/(L.min)0.10.30.50.60.50.250.100.060.050.0450.042（1） 若CA0=1.3mol/L

3、，則反應(yīng)時(shí)間為多少？（2） 若反應(yīng)移至平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，C=.5mol/L，F(xiàn)A0=1000mol/h，求xA0=0.30時(shí)所需反應(yīng)器的大小。（3） 當(dāng)CA0=1.2mol/l，F(xiàn)A0=1000mol/h ，xA=0.75時(shí)，求所需全混流釜式反應(yīng)器大小。解：由表作出曲線（1）0.10.20.30.4050.60.70.81.01.32.00.10.30.50.60.50.250.10.060.050.0450.042103.3321.67241016.672022.2223.8（2）5、丙烷裂解為乙烯的反應(yīng)可表示為C3H8C2H4+CH4（忽略副反應(yīng)）在772等溫反應(yīng)時(shí)，動(dòng)力學(xué)方程為-，其中

4、k=0.4h-1。若系統(tǒng)保持恒壓p=0.1MPa,0=0.8m3/h(772，0.1MPa)，求當(dāng)xA=0.5時(shí)，所需平推流反應(yīng)器的體積大小。解：恒壓變?nèi)莘磻?yīng)8、一級反應(yīng)AP，在一體積為VP的平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，已知進(jìn)料溫度為150，活化能為84kJmol-1，如改用全混流反應(yīng)器，其所需體積設(shè)為Vm，則Vm/Vp應(yīng)有何關(guān)系?當(dāng)轉(zhuǎn)化率為0.6時(shí)，如果使Vm=Vp，反應(yīng)溫度應(yīng)如何變化?如反應(yīng)級數(shù)分別為n=2，1/2，1時(shí)，全混流反應(yīng)器的體積將怎樣改變？解：PPT課件答案1、 在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)A+BP，CA0=0.307mol/L，測得二級反應(yīng)速率常數(shù)k=61.510-2L/（molh）,

5、計(jì)算當(dāng)CB0/CAO=1和5時(shí)，轉(zhuǎn)化率分別為0.5,0.9,0.99所需要的反應(yīng)時(shí)間，并對計(jì)算結(jié)果加以討論。2、 已知：苯醌與環(huán)戊二烯在25下進(jìn)行液相二烯合成反應(yīng) A+BC (-rA)=；k=9.9210-3m3/kmols；CAO=0.1kmol/m3；CBO=0.08kmol/m3；xA=0.95；t/=1h；每天處理300kg環(huán)戊二烯。求：反應(yīng)器有效容積？； (-rA)=hV=3、在等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行乙酸乙酯皂化反應(yīng)：CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH該反應(yīng)對乙酸乙酯及氫氧化鈉均為一級。反應(yīng)開始時(shí)乙酸乙酯及氫氧化鈉的濃度均為0.02mol/l，反應(yīng)速率常數(shù)等于5.6l/mol.min。要求最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%。試問：（1）當(dāng)反應(yīng)器的反應(yīng)體積為1m3時(shí)，需要多長的反應(yīng)時(shí)間？（2）若反應(yīng)器的反應(yīng)體積為2m3時(shí)，所需的反應(yīng)時(shí)間又是多少？解：（1）t=CA00XAfdXA/(-RA)=CA00XAfdXA/k2A0C2A0(1-XA)2=1/(kCA0)XA/(1-XA)=1/(5.60.02)0.95/(1-0.95)=169.6min（2.83h）（2）因?yàn)殚g歇反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)器的大小無關(guān)，所以反應(yīng)時(shí)間仍為2