化學(xué)反應(yīng)工程例題

1、例 在350 c等溫恒容下純丁二烯進(jìn)行二聚反應(yīng)，測得反應(yīng)系統(tǒng)總壓 p與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)晨 黑.kCA Cb系如下：t/min 0612 26 38 60p/kPa試求時(shí)間為 26min時(shí)的反應(yīng)速率。解：以A和R分別代表丁二烯及其二聚物，則該二聚反應(yīng)可寫成：2A 一 R反應(yīng)體系中各組分的濃度關(guān)系如下：t 0t t原料CA0Ca產(chǎn)物0(CaoCa)/2總濃度Cao(CaoCa)/2CA0p0由理想氣體定律得：（CA0 CaB p(A)p0為t = 0時(shí)物系的總壓，整理上式為：CaCao 2 p p: 1(B)將（B）式代入速率式中，得：）r dCA2CaodpI A理想氣體：Ca。d/RTdtp。d

2、T(c)將CA0代入（C）式，為：rA 四dt2 dpRT dtD解析法：對p-t關(guān)系進(jìn)行回歸分析，得：p 22.90expt30.4543.64dp22.90exptdT30.4530.45t 26min , dp 0.32kPa/min dt圖解法：以p對t作圖，如圖所示。kPa/min。于t=26 min處作曲線的切線，切線的斜率為dp/dt ,該值等于-將有關(guān)數(shù)據(jù)代入 （D）式，即得到丁二烯轉(zhuǎn)化量表示的反應(yīng)速率值。若以生成二聚物表示反應(yīng)速率，則：1,r.二。crD A6.2 10 5 kmol /（m32 R 2例等溫進(jìn)行醋酸（A）和丁醉（B）的酯化反應(yīng)min)2 dp2RT &quo

3、t;di8.314 (350 273.15)1.24 10 4kmol/(m3 min)(0.32)CH 3COOH C 4 H 90HCH 3COOC 4 H 9 H 2O醋酸和丁醇初始濃度為和 m3。測得不同時(shí)間下醋酸轉(zhuǎn)化量如下表，試求該反應(yīng)的速率方程。時(shí)間/h醋酸轉(zhuǎn)化量/ ( kmol/m3 )時(shí)間/h醋酸轉(zhuǎn)化量/ （kmol/m3 ）時(shí)間/h醋酸轉(zhuǎn)化量/ ( kmol/m3 )0030. 0366260. 0608610. 0163640. 0452570. 0683320. 0273250. 0540580. 07698解：由題中數(shù)據(jù)可知醋酸轉(zhuǎn)化率較低，且丁醇又大量過剩，可以忽略逆反

4、應(yīng)的影響，同時(shí)可以不考慮丁醇濃度對反應(yīng)速率的影響。所以，設(shè)正反應(yīng)的速率方程為:(a)以0級、1級、2級反應(yīng)對上式進(jìn)行積分式得(b當(dāng)n = 0時(shí),當(dāng) n=1 時(shí)，CA0 CAkt 當(dāng)n=2時(shí),CIn A 0 kC A11(d) kt采用圖解法和試差/A假CA反應(yīng)級數(shù)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別按0級、1級、2級反應(yīng)動力學(xué)積分式做圖，得到其f(CA)-t的關(guān)系曲線圖，然后再根據(jù)所得的f(CA)-t的關(guān)系曲線圖進(jìn)行判斷其動力學(xué)形式。不同時(shí)間下f (CA)-1的變化關(guān)系t / hCACA0-CA411000Ca 0Ca01205686345678零級反應(yīng)和一級反應(yīng)的f (CA) - t的關(guān)系圖M向4)2 0 40

5、 M to 1GC 10 2力 *力助 4.0It如 工 A 對t作圖得一直線，則說明假設(shè)正確，由此可知反 應(yīng)C. nCxoZo但丁醇濃度是否存在影響，還需做進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明。-L與t的關(guān)系曲線對t作圖為一直線，則說明 n =2英正確的，故該反應(yīng)對醋酸為二級反應(yīng)，從直線的斜 777 n1率可以求得在此溫度下包含丁醇濃度的k'值。而丁醇的反應(yīng)級數(shù) m可以用保持醋酸濃度不變的方法求得，二者結(jié)合可以求得反應(yīng)在此溫度下的速率常數(shù)kok = min-1 ,反應(yīng)在恒容間例題氣相反應(yīng)為一級反應(yīng) A - 3P速度常數(shù)歇式反應(yīng)器中進(jìn)行，求 1 min后體系的總壓，進(jìn)料狀況如下： (a)純 A, Mpa ;

6、(b)純 A, 1 Mpa;(c) 10 %解：的1整理得：rA1A萬rB1 亍ic12A4k1CAC Pr4 + 1B4 D41 11rA2rB2C2rB5rD5rE5-2t0? Pao k2Cc51pPC 0211A3t儂PPd3 3仍Pa)PiB6k3CACc6rD 6rE6pzPp1Pa 1Pi3 Pao2 PAp211A903Pa（惰性氣體）混合物k4CDk6CE21 dpzKsCbCd3PaoPiPz上式求導(dǎo)：dpA"dT 1 dnA所吸得:V -dp2 dt理想氣體方程即:比較（1）、（2）,即:dpz當(dāng) t = 0 ,dt P =(a) PaoPz(b) PaoPz(

7、C) PaoInkCA1RTdpA kdtParTdpzdt2kpA愉版分盟嚴(yán)）得:Po 0.1, Pi0.179MPaPo1, Pi1.79MPa0.1, po 1, 0.3 0.9 10,0,Pi0.5榮 PaV RTdpA .kPA dt1n 3 PaoPiPo3 PaoPi,0.2In 0.3 pzPz0.5 1In2 0.5 13pz0.9kt1, Pz 0.079MPa例 在一反應(yīng)03刖堿酸作z崔化劑進(jìn)行已二酸與乙二醇的聚合反應(yīng),(2)(4)其反應(yīng)動力學(xué)方程為60%、70%、80%、90% 時(shí)的若已二酸初始濃度為rA k mo.2c 2乙束mo化片l mn%、 反應(yīng)時(shí)間。1XakC

8、A0 1 Xa將：將反應(yīng)速率方程積分，得：XA / %5060708090反應(yīng)時(shí)間t / min25037510003250將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，得:出口轉(zhuǎn)化率越高，則反應(yīng)時(shí)間越長，或體積越大。例:下述都是基元反應(yīng)，試寫出 A、RC、D、E的生成速率與各組分之間的關(guān)系式。得;CDPrp 2cAmol /s LSrs 1mol /sLRrRCAmol /sLA1A22 .2k1CACBB1B22 .k1CACBrC1C22k1CACBD 3D 4k3CACcA3A42k2Cc k3CACCrB5 rB62 .卜2%2 ksCbCdrC3rC4k2CCk3cAecrD 5 rD6k4CD k5cBe

9、DKCd2%Cek4CDk6CE2例在銀唳劑Jr透行9氧4feCBC生產(chǎn)屎CE烷，進(jìn)入催化反應(yīng)器的氣體中各組分的摩 爾分?jǐn)?shù)分別為 C2H4 15%, 02 7%, C02 10%, Ar 12%,其余為N2,反應(yīng)器出口氣體中含C2H4和02的摩爾分?jǐn)?shù)分別為 , %。試計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷收率和反應(yīng)選擇 性。C2H4 + 7202 H2C C H20C2H4 + 302 f 2CO2 + 2H20解：以100 mol進(jìn)料為計(jì)算基準(zhǔn)，設(shè) x和y分別表示環(huán)氧乙烷和二氧化碳的生成量，根據(jù)題 給的進(jìn)料組成和該反應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)計(jì)量式，可列出下表。反應(yīng)器進(jìn)口反應(yīng)器出口C2H41515 x y/20277

10、 x/2 3y/2C2H4 00xC021010 + yH200yAr1212N25656總計(jì)100100 x/215 x y/2 0.1317 x/2 3y/2 0.048由于反應(yīng)器出口氣體中乙烯和氧的摩爾分?jǐn)?shù)已知，所以可列出下面兩個方程: 和解之得 1:00 x/2100 x/2x = mo1 , y = 0. 989 mo1乙烯轉(zhuǎn)化率：乙烯的轉(zhuǎn)化量 =+2 = 1. 999 mol x乙烯 =15 = %歹Ur k a k bPCCA0=1mo1/L, 解：S為目的產(chǎn)物，xA=80% ,求組分A生成S的收率和選擇性。積分上式得:a spP(a)1dCS葡1dCS12 dCA (1 ca)

11、2CA 2CaCs CS0Cs(1 Ca)2CA 12 dCACA0(1Ca)2又A的轉(zhuǎn)化率為:CCA0SC7CA0xA=80%CaCA0 (11-2dCA CTCA= CA0(1 - xA) = 1(1 - 積分得：mol/L收率為:例 氣相詼性氣體(mol比), 解：(1)求轉(zhuǎn)化率AxA = 0xA = 1(28min 時(shí)：SS1CA0CACA(1Ca)2CA011 0.2 1 0.2 1141.7%ASS 2ixA S , 417%壓福0%a行33%原料中含75%的A, 25%的惰經(jīng)8分鐘后，體積增加一倍，求此時(shí)的轉(zhuǎn)化率及該溫度下的速率常數(shù)。A2P(2 1) 1 2+1I22Xnt,XA

12、 1kA 0Ma 0075 0.75 0.25)0.750.25(0.75 0.25) 1.5得：V2V°xaV0(1(2)求速率常數(shù)A xA )V0 (11 .5XA )1 kt In 一 所以得1：1例：設(shè)A為'xA k =C4H8, BA解(1)吸附控制口BA2)表面反應(yīng)控制tln1/min為 C4H6,AB kaApA VXaH281n1 0.667,kdA&kaA pA-dA-B p B PcaA AB CK rKKb PbPb Pc1Kr0.933.26m1 0.9kKAVRA k K0P7pc(3)脫附掛制 K n 1K7 0.004 60A pAB p

13、B 1rBkdB B kaB pB V第二章kdBKr KA p A KaBPBPcB K ApAKrKaPa1Pc在70 c 時(shí)，以 H2SO4作(-rA) = kCA2 kmol/(L . min), k =例題2-1己二酸和己二醇在間隙釜中以等摩爾比生產(chǎn)醇酸樹脂, 催化劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)的動力學(xué)方程式為:L/(kmol min) CA0 = L,當(dāng)己二酸轉(zhuǎn)化率分別為 xA=、時(shí)所需的反應(yīng)時(shí)間為多少若每天 處理2400 kg己二酸，轉(zhuǎn)化率為 80%,每批操作的非生產(chǎn)時(shí)間為 1hr,求反應(yīng)器體積設(shè)反應(yīng)器的裝料系數(shù)為解：(1)達(dá)到某轉(zhuǎn)化率所需的反應(yīng)時(shí)間:t Cao 0xa dxA1

14、xa dxAXaXa0.5,xA0.6,xA0.8,(2)反應(yīng)器馀積和部算:2a)kCA0 0 (1 Xa)11.9711.97119711.97kCA0 (1 Xa)0.50.004 1 0.50.60.004 1 0.60.80004 1 0.80.90.004 1 0.91601601601602.10(hr)3.18(hr)8.50(hr)19.0(hr)最終轉(zhuǎn)化率為時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為,每小時(shí)已二酸進(jìn)料量2400 0.684 kmol / hr 24 146Fa。0.684每批生產(chǎn)時(shí)間=反應(yīng)時(shí)0004+ 反應(yīng)器體積hrVR = y 0t = 171 X = 1630 L = m3考慮裝料系

15、數(shù)，故實(shí)際反應(yīng)器體積：V實(shí)例2-2同例2-1題意中白條件，計(jì)算轉(zhuǎn)化率為 解：1.6332.17m80)%75 90%時(shí),求平推流反應(yīng)器體積即:Vr當(dāng) xA=H0kCA0Xa1XaVr0.171Vr0CA0xA0Cao0.81.97 0.004 60 1 0.8dxA(ra)dxA2 2kCAo(1 Xa)kCA01.45 m3Xa1Xa當(dāng)xA= 時(shí)0.8 1 Xa .dxA02 A二/1 XA1.3280若進(jìn)料中有 50%。解：對變?nèi)菹到y(tǒng):的惰性氣體，求的轉(zhuǎn)化率為)80%CA胃所mo勺/imljs t對于理想氣體:CaonA02,yA0yA00.52 0.5Paop0 yA0"RTR

16、T0.5 0.5 106Ca所以：Ca0(1 Xa)1AXACA0(1)采用數(shù)值積分法辛普8.314XadxA(a)(185 273.15)65.65mol/m3C A0xa0dxA1/2L Ca0(1 Xa) k dxA1720.8k 01 xA森公式KI xA1/2CA0kAXA1/2o.8 1Xa dxA01Xa0.8 1 Xa 2Area dxA01 Xa例2-3均相氣體反應(yīng)在2 185 C和 Mpa壓力下按照反應(yīng)式A 一喻匹1 xA在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，已知速率方程為:XaxA，0I(XA)dXA3A由 4(111 Xa1 Xah) 2(3 I)n 1/21Xa1 Xa0所以得:1/

17、20.80.81 Xa1 XadxAIdx所需空時(shí)為:(2)圖解法曲線下圖形的面積:0.2 一131/2CA04(1.2240.81Xa1/22)1 /22(1.528) 3 1.34dxA0.8Area °1Xa1XadxA1.70(3)解析法:0.8 1.362 1.34 54s 0.2例2-4有液相反應(yīng)在120c時(shí)，正、逆反應(yīng)的速度常數(shù)分別為：k1 = 8 L/(molmin) , k2 = L/(molmin) A + B .乜 p + R若反應(yīng)在一個CSTR中進(jìn)行，其中物料容量為100L。二股物料同時(shí)等流量流入反應(yīng)器，其中一股含L,另一股含L,求B的轉(zhuǎn)化率為80%時(shí)，每股料

18、液的進(jìn)料流量應(yīng)為多少解：根據(jù)題意，初始時(shí)各組分的濃度為：B的轉(zhuǎn)化率為80%,器內(nèi)及出崢料蒙成為mol/L,Cbo I 1mol/LCpo Cso 0C#蹴原位:xB) 1.0(1 0.8) 0.2mol /L Ca Cao CboXb 1.5 1.0 0.8 0.7mol /LCPCR CB0xB 1.0 0.8 0.8mol /L(rA) ( rB) KCaCb CpCr全混釜8 0.7 0.2 1.7 0.8 0.80.04mol/L min所以，兩股進(jìn)料吧縣幽勺灣業(yè)段吵 o.o4minoo例2-5液相v級IfCA阪應(yīng)在間CB0X用達(dá)到0. 070% 5乩n1要12 min,若此反應(yīng)移到相

19、同溫度下的平推流反應(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：間歇釜：所以:Xa dxA平推流反應(yīng)限:11n ta)CaoXadxA0 kCA0(1 Xa)11ln k 1 Xa平推流反應(yīng)器:全混流反應(yīng)器:XAkd Xa) t 1 :1 Xap CaoSVpx一 (1 Xa)XaVrF A0dxA kCAo(1112dxA p(a)Cao11ln tXa)k 1 Xa0.083(1/min)CA0XAXa(a)k(1 Xa)12min0 7_11例2-61條偉同例2-1,卷栗的全混流反應(yīng)tSV產(chǎn),FtE23*轉(zhuǎn)色網(wǎng)1/min)80%和90%時(shí)，所需反應(yīng)器扁須而(1 0.7)m .

20、解:V0 171L/h 2.85L/minFA0 0.684kmol / h 0.0114kmol / min的逮CA1.97當(dāng)xA=時(shí)kCAo(1 Xa)220.0042 (1 xA)2kmol / L min當(dāng)xA=時(shí)VrF aoXaF aoXa(ra)kCAo(1 Xa)20.0114 0.8反應(yīng)器有效體神R 1971.9/疑如反印與.9)232.6m間歇釜全混釜轉(zhuǎn)化率xA=轉(zhuǎn)化率xA=例2-7平推流反應(yīng)器按下圖進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)操作，求總進(jìn)料流中進(jìn)入支線A的分率為多少將例2-1、2-2和本題的甲QI搟唱9下表Vr37.234m1.97 0.0042 (1 0.8)2解：支線 A: VA=

21、40 + 40 = 80L支線 B:VB= 20 + 20 = 40L兩支線轉(zhuǎn)化率相同，則：所以總進(jìn)料流中進(jìn)入支線A的分率為2/3例2-8 VAT件VBL例1-3的醇酸單旨/時(shí)，各屋出百巴二酸的濃度和所葡反笈器的體積。,2若采用四釜串聯(lián)的全混釜，求己二酸轉(zhuǎn)化率為80%已知a 1.97 10 3CaCb解：要求第四釜.出汨闌的率為80%,即3CA0 CB0 4kmol/m以試差法魄定你能出口濃度3設(shè) Ti = 3hCCA0(1 xAf) 4 (1 0.8) 0.8kmol/m由cA0求出cA1,然后依次求出cA2、 cA3、 cA4,看是否滿足cA4要求。將以上數(shù)據(jù)代入，求得：cA4= kmol

22、 m- cA1= m-3CAicA2= m-3cA3= m-33箱鄭哧擊1假設(shè)"二，求得:2k icA4= m-3基本滿足精度要求。若把一個CSTR-分為二，則只有第二個釜是在出口濃度下進(jìn)行反應(yīng)的，第一個釜的反應(yīng)濃喘第V0個個的6M嶼.14若相537m：于零級的非自催化反應(yīng)，則第一個釜的平均反應(yīng)速度端!與弓的。2.15m3由此可得出結(jié)論，把一個釜變?yōu)槎鄠€釜串聯(lián)，若最后的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)器總的體積將減少。例題2-9苯醍和環(huán)戊二烯在 298 K下進(jìn)行液相加成反應(yīng)：A + B - P(-rA) = kCACB k = x 10- 3 m3/(kmol s)kmol/m3 和反應(yīng)在兩個等體積

23、串聯(lián)的全混釜進(jìn)行，環(huán)戊二烯和苯醍的起始濃度分別為kmol/m3 ,求苯醍的轉(zhuǎn)化率為 95%時(shí)，兩釜總的反應(yīng)時(shí)間為多少 解：CA2 CACA0C11-=3 kCAfCBikmoi/m3CA1 CA2kCA2cB2(B)CB2 = CB0 - (CA0 -= =CA2) kmol/m3將CA2和CB2值代入式(A)和(B)得:整理得：CA13 + +X 10 - 5cA08- CA110 - 5 C0 0.004利用牛頓迭代法解得Q02 CA1) 0.004 0.024CA1 = kmol/m3所以，兩個全混釜串聯(lián)，總的反應(yīng)時(shí)間為：?？?2X11970 = 23940 秒0.0154 0.004例

24、T 某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使己而9鯽扃中藤磁冰11910s70c用間隙釜并以H2SO4作催化劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)而生產(chǎn)的，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)的動力學(xué)方程式為：(-rA) = kCA2 kmol / (L min)k = L / (kmol min)CA0 = L若每天處理 2400kg己二酸，轉(zhuǎn)化率為 80%,試計(jì)算：解：(1)單個CSTR的體積該反應(yīng)為二級反應(yīng)，查圖-3, 1 - xA=線與N = 1相交于k t CA020,(2)兩個等體積的 CSTRl聯(lián)(2 - CSTR)7.24 m3查圖-3, 1 -)xA=綾歸 N =20 相71.2得 10 3 k t CA0 = 9 OR k Cao 118.

25、2 0.004(3)4-CSTR串聯(lián)的總體積及各釜的出口轉(zhuǎn)化率查圖，1- xA = 線與 N = 4相交,171.25 得 k t CA0 = 6 VRxA1, 103xA2, xA3ok Cao 118.2 0.0043.26m3同理，查圖-3:k°CA0= 64 = Vr2.17m3bmn =61 相贊，聘3 k c_118.2 0.0041 - XA1 = , xA1 =kr CA0= 3線與 N = 2相交，得:1 - xA2 = , xA2 =CP ,max5k£9CA0=.91 線鬲1 1.5 1.91 1 1.5 0.51.61kmof照7曰.，向S SP ,

26、max4)PFRR1 VR2查圖-3, 1 - xA=1 - xA3=, xA3= 10 (CA0 CA1)0 (CA1級與a)N = oo0(CA0CA1 )0 (CA1C P ,max(Ca。Ca)CA2)(PFRA堀交，得C A2)22-1Ca1 -2Ca1 -Ca2 k2C A2(5)結(jié)論：為完成博一魚產(chǎn)便給，5 (5 0.5)VRV CST41 VR9124CSTft25R,104-CSTR17VR0.52FR 例分解反& k 1CA0m3 118.2 0.004.其中 kl=lh-1 , k2=, cA0 =5kmol - m-3, cP0=cS0=0求全混釜出口產(chǎn)物P的膿

27、度器體積1cA主(2)采用平推流反應(yīng)器A求出S(3)采用兩釜串聯(lián),(1)全混流反應(yīng)器求最佳出口rScP 破2MH 副cP和體積spsP(rA )k1CA曝 35.7%體積流速為t CA0=4 :5m3h-1 , xA=90% 時(shí):(2)泮CA流反應(yīng)器Xa)5(1 0.9)0.5kmol /mk2cA3cpCA0CASp1 0.5CPCPSp(Ca0 Ca)Vr°(Ca° Ca)(rA)0.571(5 0.5)5 (5 0.5)1 0.5 1.5一 一 一 一 32.57kmol / m2 57.1%0.51 0.5 1.50.5225.7m3CaC A0SpdC aCA0C

28、AKCaCA0cak21-2CA(3)兩個全混雙串聯(lián)1 , 1 1.5Ca0ln1.51 1.5CadCAKCaCA0Cak2CA1dCAcp(Ca0 Ca)51.05 0.523.3%1 1.5C-dCAAVrCA0 dCACa 0dCACa1 1.5 5ln1.5 1 1.5 0.5ln J00Ca1 ln -Ca kd k2CA1.5Ca1 1.5Cao一一 一一 31.05kmol/m5 ln 0.53.61m3,1 1.5 0.5ln1 1.5 5CpSp1 (Ca0 Ca1)sP2 (Ca1CA0 CA1CA1CA2Ca2)為使cP最大，cp2對E A1cA1求1-2CA2k1得:

29、Cao Ca1 CAA1=mCA21 1.5CA1 1 1.5CA2dCPdCA例題 2已知平行反應(yīng)cao = 2mol / L, P為目的產(chǎn)物，求：(1)在CSTR中產(chǎn)物 P的最大選擇性；P rp kiCA,(2)在PFR中產(chǎn)物P的最大選微匕S rS k2,(3)假如反應(yīng)物加于回收，采用何種反應(yīng)器形式£ 忌!解：(1)全混釜的選擇性：k1k2k312min1mol /(L min)1L /(mol min)對CA求導(dǎo)，令得：所以2漁PFR中CA= 1 mol/LSPSPrp2Ca(1 Ca)2令 1 + CA = tSP ,max,則SpSpCaoCA0dSP/dCA2 1(1 1

30、)2CA =1 t-1CaoCA01""c2 C2Cao C a對CA求導(dǎo)，并令2當(dāng)ca= 0時(shí)，CPA最先,CaCaoCaCaoACAC，ASpdCA1 02CaA CA2(t-TIn tln(13)先求瞬時(shí)詵擇性的最大偏1當(dāng) 2 + 2CA(Sp)例物料CS0= 0o(1 ca)2dCA1)dt1 4 dt tt2CaCA0CaoCao Ca 1 caCA 0Ca4CA = 0, SCA = 1空0 dCAA初濃度(Sp)舟max2Ca(1 Ca)21 2 ln1 010.431902(1 Ca)22(1 Ca) 2Ca(1 Ca)4CA0=1moI/L ,在全混釜中進(jìn)

31、行反應(yīng),生成P和S,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：CP0=序號CA (1 Ca)(1 1)2CPcs11/21/61/3SP ,max2 1122CaQ.2試問:1/32/158/15(1)反應(yīng)動力學(xué)特征(2)應(yīng)該選用什么反應(yīng)器(3)在所選用反應(yīng)器中，產(chǎn)物 P的最大濃度是多少此時(shí)物料 A的轉(zhuǎn)化率又為多大解：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，當(dāng)物料A的轉(zhuǎn)化率提高時(shí)，產(chǎn)物P濃度反而下降了，即2/15<1/6, 所以該反應(yīng)為連串反應(yīng)。先假設(shè)各反應(yīng)為一級，按全混流反應(yīng)器計(jì)算：CaCA011k1k1(1k1 )(1 k2 )將第一組數(shù)據(jù)代入得:Cp由第二組數(shù)據(jù)得：k 10CA0K11, %2. J所設(shè)一級反應(yīng)正確k； 2(2

32、)因?yàn)槭沁B串反應(yīng)，應(yīng)選用平推流反應(yīng)器。按式)計(jì)算Cp, max： 2,k1 4k11,、，-k2 2按式計(jì)算 T Opt按式()計(jì)算CA:ik -k2kiCpmax Ca。；0.25mol/Lk2相應(yīng)于 CP max是 A的轉(zhuǎn)化率 xA為： ln 2xA= = 5%k1 opt 0.693例 用脈沖示蹤法測得一連續(xù)濡動徐系也口呆蹤劑濃度-時(shí)間對應(yīng)值如下表，求停留時(shí)間分布的 E和 F(t)函數(shù)。Ca CAoek10.5mol/Lt/min012345678c(t)/g L-10248128200解；已知的C(t)t對應(yīng)數(shù)據(jù)是等時(shí)間間隔的值，ti相等，可以移到和號的外面。如果ti不相等，ti就不能從加和號中取出。C(t)iC(t)iC(t)i tiC(t)iF(t)0 C(t)i 12 C(ti o4 C(t5i t6 c(t)i3678t/min0I23-1 (0 : E(t)/min-12 4 8 1： 02