化學(xué)反應(yīng)工程其次版15課后習(xí)題答案

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很好

1緒論

1.1在銀催化劑上進(jìn)行甲醇氧化為甲醛的反應(yīng)：

進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣中，甲醇：空氣：水蒸氣=2：4：1.3（摩爾比），反應(yīng)后甲醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)72%，甲醛的收率為69.2%。試計算

（1）（1）反應(yīng)的選擇性；

（2）（2）反應(yīng)器出口氣體的組成。

解：（1）由（1.7）式得反應(yīng)的選擇性為：

2CH3OHO22HCHO2H2O

2CH3OH3O22CO24H2O

（2）進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣中，甲醇：空氣：水蒸氣=2：4：1.3（摩爾比），

AP出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩爾數(shù)nA、nP和nc分別為：

nA=nA0(1-XA)=7.672molnP=nA0YP=18.96mol

nC=nA0(XA-YP)=0.7672mol

結(jié)合上述反應(yīng)的化學(xué)計量式，水（nW）、氧氣（nO）和氮?dú)猓╪N）的摩爾數(shù)分別為：

nW=nW0+nP+2nC=38.30molnO=nO0-1/2nP-3/2nC=0.8788molnN=nN0=43.28mol

1.1.2工業(yè)上采用銅鋅鋁催化劑由一氧化碳和氫合成甲醇，其主副反應(yīng)如下：

S0.961196.11%

CO2H2CH3OH

2CO4H2(CH3)2OH2OCO3H2CH4H2O

很好

4CO8H2C4H9OH3H2O

COH2OCO2H2

由于化學(xué)平衡的限制，反應(yīng)過程中一氧化碳不可能全部轉(zhuǎn)化成甲醇，為了提高原料的利用率，生產(chǎn)上采用循環(huán)操作，即將反應(yīng)后的氣體冷卻，可凝組份變?yōu)橐后w即為粗甲醇，不凝組份如氫氣及一氧化碳等部分放空，大部分經(jīng)循環(huán)壓縮

100kmol放空氣體

原料氣和冷凝分開后的氣體組成如下：（mol）

組分原料氣冷凝分開后的氣體CO26.8215.49H268.2569.78CO21.460.82CH40.553.62N22.9210.29

粗甲醇的組成為CH3OH89.15%,(CH3)2O3.55%,C3H9OH1.10%,H2O6.20%,均為重量百分率。在操作壓力及溫度下，其余組分均為不凝組分，但在冷凝冷卻過程中可部分溶解于粗甲醇中，對1kg粗甲醇而言，其溶解量為CO29.82g,CO9.38g,H21.76g,CH42.14g,N25.38g。若循環(huán)氣與原料氣之比為7.2（摩爾比），試計算：

（1）（1）一氧化碳的單程轉(zhuǎn)換率和全程轉(zhuǎn)化率；（2）（2）甲醇的單程收率和全程收率。解：（1）設(shè)新鮮原料氣進(jìn)料流量為100kmol/h，則根據(jù)已知條件，計算進(jìn)料原料其中xi=yiiiimii

很好

M’m=∑yiMi=9.554

又設(shè)放空氣體流量為Akmol/h，粗甲醇的流量為Bkg/h。對整個系統(tǒng)的N2作衡算得：

5.38B/281000+0.1029A=2.92(A)對整個系統(tǒng)就所有物料作衡算得：

10010.42=B+9.554A(B)聯(lián)立（A）、（B）兩個方程，解之得

A=26.91kmol/hB=785.2kg/h反應(yīng)后產(chǎn)物中CO摩爾流量為

FCO=0.1549A+9.38B/(281000)將求得的A、B值代入得

FCO=4.431kmol/h故CO的全程轉(zhuǎn)化率為

由已知循環(huán)氣與新鮮氣之摩爾比，可得反應(yīng)器出口處的CO摩爾流量為

F’CO,0=1000.2682+7.21000.1549=138.4kmol/h所以CO的單程轉(zhuǎn)化率為

FCO,0FCOXCO83.48%

CO,0

X

'

CO

產(chǎn)物粗甲醇所溶解的CO2、CO、H2、CH4和N2總量D為

FCO,0FCO16.18%

FCO,0138.4

D

粗甲醇中甲醇的量為

(B-D)X甲/Mm=(785.2-0.02848B)0.8915/32=21.25kmol/h所以，甲醇的全程收率為

Y總=21.25/26.82=79.24%甲醇的單程收率為

Y單=21.25/138.4=15.36%

2反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)

2.1解：利用反應(yīng)時間與組分A的濃度變化數(shù)據(jù)，作出CA～t的關(guān)系曲線，用鏡面法求得t=3.5h時該點(diǎn)的切線，即為水解速率。切線的斜率為

(9.829.381.762.145.38)B

0.02848Bkmol/h

1000

0.125mol/l.h

6.1

由（2.6）式可知反應(yīng)物的水解速率為

很好

rA

dCdt

0.125mol/l.h

2.2解：是一個滾動反應(yīng)器，其反應(yīng)速率式可用（2.7）式來表示

dFrA

dVR

FAFA0(1XA)Q0CA0(1XA)dFAQ0CA0dXA

故反應(yīng)速率可表示為：

rAQ0CA0

dXdXCA0

dVRd(VR/Q0)

用XA～VR/Q0作圖，過VR

。

0.34

故CO的轉(zhuǎn)化速率為

CA0

1.79

2.3解：利用（2.10）式及（2.28）式可求得問題的解。注意題中所給比表面的單位換算成m/m。

PA06.38104mol/l8.314103573

dXA

rACA06.381041.791.14103mol/l.min

d(VR/Q0)

23

(1)kvbkw1.131030.053560.46kmol/m3.h(2)kg

b

av

kw

b

b3010

6kmol/m2.hk1.7810w3

(3)kp()nkw()0.450.05350.1508P0.1013kg.h.(MPa)0.45

33

n0.45(4)kc()kw(）0.05350.333()0.45()P0.1kmolkg.h

2.4解：由題中條件知是個等容反應(yīng)過程，且A和B的初始濃度均相等，即為1.5mol/l，故可把反應(yīng)速率

式簡化，得

0.5222

rA0.8C1.5C0.8C0.8C(1X)ABAA0A

由（2.6）式可知

ddCdXCA0(1XA)

rACA0

dtdtdt

代入速率方程式

化簡整理得

dXA22

CA00.8CA(1X)0A

dXA

0.8CA0dt

A

很好

積分得

0.8CA0t

解得XA=82.76%。

2.5解：題中給出450℃時的k2值，而反應(yīng)是在490℃下，故首先要求出490℃時的k2值。利用（2.27）試，求出頻率因子A:

X1XA

k2Aexp()

4

Ak2exp()2277/e17.5810/8.3147231.1451016

4

'k2Aexp()1.1451016e17.5810/8.3147231.055104m3(MPa)0.5/m3.h

490℃的Kp值由題給公式計算出

logKp2047.8/7632.4943log7631.2561047631.856410776323.2061.2524Kp5.592102

求k1值：

kK'

k2

2p

'

k1K2kp2

求各組分的分壓值：

k1(5.592102)21.05510433m3(MPa)1.5/m3.h

NHNH

3

2222

很好

pi0pi

i

pA0XAA

1yA0AXA

yi0yi

i

yA0XAA

,piyiP

1yA0AXA

131－（＋）

22＝－2yA020.87%，A＝

12

yR0RyA0XA

A

yR

1yA0AXA

0.035

0.10

1

*0.2087*XA110.2087*(-2)*XA

45.914XA6.5XA0.1416yA

yA0yA0XA1yA0AXA

0.2087(1-0.1416)10.2087*(-2)*0.14160.1904yH

3

yA0XA

1yA0AXA

yH0

0.626-3*0.2087*0.1416

＝0.5716

10.2087*(-2)*0.1416

各組分的分率及分壓值為

反應(yīng)速率為：

piyiP

rk1pN2

p1.5H2

pNH3

k2

pNH3

p1.5H2

1.5

33.05.7181.05510417.151.5

4.023103m3/m3cat.h(179.6kmol/m3cat.h)

2.6解：圖2.1圖2.2

（1）可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)（2）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

(3)M點(diǎn)速率最大，A點(diǎn)速率最小M點(diǎn)速率最大，A點(diǎn)速率最小

很好

(4)O點(diǎn)速率最大，B點(diǎn)速率最小H點(diǎn)速率最大，B點(diǎn)速率最小(5)R點(diǎn)速率大于C點(diǎn)速率C點(diǎn)速率大于R點(diǎn)速率

(6)M點(diǎn)速率最大根據(jù)等速線的走向來判斷H,M點(diǎn)的速率大小。

2.7解：從題中可知，反應(yīng)條件除了溫度不同外，其它條件都一致，而溫度的影響表現(xiàn)在反應(yīng)速率常數(shù)k上，故可用反應(yīng)速率常數(shù)之比來描述反應(yīng)速率之比。

r550k550

r400k400

2.8解：（1）求出轉(zhuǎn)化率為80%時各組分的分壓：

以100mol

Aexp()()()550400550ee23（倍）Aexp()

400

pSO2PySO20.10131.4/97.21.4610(MPa)pO2PyO20.10138.2/97.28.55103(MPa)pSO3PySO30.10135.6/97.25.84103(MPa)pN2PyN20.101382/97.28.55102(MPa)

（2）求與上述組成對應(yīng)的平衡常數(shù)KP值：

KP

pSO3

0.5

pSO2po

2

3

43.260.53

1.461038.5510

(3)求平衡溫度Te

logKp4905.5/Te4.6455Te780.9K

6.282

(4)利用（2.31）式求逆反應(yīng)活化能值

(5)利用（2.31）式求最正確溫度TOP

4

4r

EE9.211101.403105J/mol

r

TOP

739.004K

e1ln1ln(14.039.211)10EEE

2.9解：反應(yīng)物A的消耗速率應(yīng)為兩反應(yīng)速率之和，即

2

RArR2rD1.6CA16.4CA1.6CA(110.25CA)

利用（2.6）式

積分之

dCA

1.6CA(110.25CA)dt

很好

(1X)

A

A0C)dCln(1X)ln1.6tCAA0(AACA10.25CA11A0t0.6463/1.60.4038h

2.10解：以100mol為計算基準(zhǔn)，設(shè)X為三甲基苯的轉(zhuǎn)化率，Y為生成的甲苯摩爾數(shù)。

（1）（1）

66.67-33.33X-Y=20

解得Y=66.67-33.330.8-20=20.01kmol（甲苯量）生成的二甲基苯量：33.330.8-20.01=6.654kmol生成的甲烷量：33.330.8+20.01=46.67kmol剩余的三甲基苯量：33.33（1-0.8）=6.666kmol氫氣含量為：20kmol

故出口尾氣組成為：三甲基苯6.666%，氫氣20%，二甲基苯6.654%，甲烷46.67%，甲基苯20.01%。（2）（2）由題給條件可知，三甲基苯的出口濃度為：

0.50.5

RCrArE6300CACB3400CCCB

pA033

7.66910kmol/mRT8.314103523

CACA0(10.8)7.669103(10.8)1.534103kmol/m3CB1.5341034.6103kmol/m3

0.06666

CC1.5341031.532103kmol/m3

CD1.5341031.074103kmol/m3

0.06666

CE1.5341034.603103kmol/m3

CA0

63001.534103(4.6103)0.534001.532103(4.6103)0.50.65550.35330.3022kmol/m3.h

2.11解：（1）恒容過程，其反應(yīng)式可表示為：

反應(yīng)速率式表示為：

ABCD

22

設(shè)為理想氣體，反應(yīng)物A的初始濃度為：

rAkCAkCA0(1XA)

很好

CA0

Py22.52310mol/l3RT8.31410483

rAkCA0(1XA)1.391014exp(18973/T)CA0(1XA)

1.391014exp(18973/483)2.523102(100.8)6.112106mol/l.sRArA6.112106mol/l.s

亞硝酸乙脂的分解速率為：

乙醇的生成速率為：

（2）恒壓過程，由于反應(yīng)前后摩爾數(shù)有變化，是個變?nèi)葸^程，由（2.49）式可求得總摩爾數(shù)的變化。

RDrA3.056106mol/l.s

1

At/A1

由于反應(yīng)物是純A，故有：yA0=1。

由（2.52）式可求得組分的瞬間濃度：

CA0(1XA)2.523102(10.8)CA2.803102mol/l

AA0A1110.8

rAkCA1.391014exp(18973/483)2.8031023.395106mol/l.s

乙醇的生成速率為：

2.12解：（1）由題意可將反應(yīng)速率表示為：

1

RDrA1.698106mol/l.s

2A2BC4D

對于恒容過程，則有

rCkCACB

CACA0(1XA)CBCB02CA0XACA0CB0

P0.10130.23

2.38210mol/l3

RT8.314101023

4CA042.3821039.528103mol/l

當(dāng)XA0=0.8時

CACA0(1XA)2.3821030.24.764104mol/l

CBCB02CA0XA9.52810322.3821030.85.717103mol/lRCrCkCACB24.7641045.7171035.447106mol/l.sRD4rC45.4471062.179105mol/l.s

（2）對于恒壓過程，是個變?nèi)莘磻?yīng)過程，由（2.49）式可求得總摩爾數(shù)的變化

At/A2

反應(yīng)物A的原始分率：

1

由（2.52）式可求得轉(zhuǎn)化率為80%時的濃度：

1

yA00.2

14

很好

CA0(1XA)2.382103(10.8)CA3.609104mol/l

1AyA0XA120.20.8CB02CA0XA9.52810322.3821030.8CB4.331105mol/l

1AyA0XA120.20.8

rAkCACB23.6091044.3311053.126106mol/l.s

RCrC3.126106mol/l.s

2.13解：方法（1），先求出總摩爾變化數(shù)A。

首先將產(chǎn)物的生成速率變?yōu)閷?yīng)的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化速率：

總反應(yīng)速率為：

以一摩爾反應(yīng)物A為基準(zhǔn)，總摩爾變化數(shù)為：

1

rARrR0.4CA

31

rASrS0.25CA

2

rATrT2.1CA

RArARrASrAT2.75CA

A

CA0

則有

初始濃度為：

0.40.252.1

3210.3822.752.752.75

Py0.10130.521.28810mol/l3

RT8.31410473

CA0(1XA)1.2881020.15

CA1.6625103mol/l

AA0A10.50.380.85RA2.75CA2.751.66251034.572103mol/l.min

方法（2），可將CA表示為：

CA

C(1X)

1yA0AjXAj

31AR2

121AS1

1

AT0

0.40.25

0.8510.850.32452.752.75

1.2881020.15CA1.6623103mol/l

10.32450.5

RA2.75CA2.751.66231034.571103mol/l.min

AjXAj2

很好

方法（3），利用物料衡算可分別求出反應(yīng)物A生成R及S的瞬間選擇性SR,SS,因而可求出產(chǎn)物R及S的收率yR,yS,求得A轉(zhuǎn)化率為85%時的分率：

yA0(1yRySyT)yA0.06453

12yA0yRyA0yS

CA2CAOyA1.2881020.0645321.6623103mol/lRA2.75CA2.751.66231034.571103mol/l.min

其中：

0.4C0.4

SR

(0.40.252.1)CA2.75SS

0.25C0.25

(0.40.252.1)CA2.75

2.14解：根據(jù)速率控制步驟及定態(tài)近似原理，除表面反應(yīng)外，其它兩步達(dá)到平衡，描述如下：

0.4yR0.850.1236

2.750.25yS0.850.07727

2.75

KA

AAABR

pBB

rAkAkpRBBV1由于A

將

rAkAkpRB

pKBBKBpBV

A

AKApAV

B

以表面反應(yīng)速率方程來代表整個反應(yīng)的速率方程：

A,B代入上式得：

KApAVKBpBVV1

整理得：

1KApAKBpB

,,將ABV代入速率方程中

kKpkpKpk(ppp)/KrA

1KApAKBpB1KApAKBpB1KApAKBpB

其中

V

1

kkKA

2.15解：根據(jù)速率控制步驟及定態(tài)近似原理，除表面反應(yīng)步驟外，其余近似達(dá)到平衡，寫出相應(yīng)的覆蓋率表達(dá)式：

KPkKA/kKB

(1)AA

AKApAV

很好

整個反應(yīng)的速率方程以表面反應(yīng)的速率方程來表示：

(2)B222BBV(4)RRRKRpRV

rAkABkRV

根據(jù)總覆蓋率為1的原則，則有：或

ABRV1

整理得：

KApAVVKRpRVV1

,RV代入反應(yīng)速率方程，得：

將AB

V

22

rAkKApVkpRKRV

其中

kkK2.17解：根據(jù)題意，假設(shè)反應(yīng)步驟如下：

Kk/kKR

(1)AA(2)ABCD

并假設(shè)其次步是控制步驟，其速率方程就代表了整個反應(yīng)的速率方程：其余的兩步可認(rèn)為達(dá)到平衡，則有：

(3)CCrkSApB

AKApAVCKCpCV

BV1，有：由于A

V

將

1

1KApAKCpC

A,V代入速率式，得：

r

kKppkpp

1KApAKCpC1KApAKCpC

kkSKA。故上述假定與題意符合。但上述假定的反應(yīng)步驟不是唯一的。式中

2.18解：先用積分法求其動力學(xué)方程。設(shè)為一級不可逆反應(yīng)，其速率表達(dá)式為：

rA

積分得：

dCA

kCAdt

很好

ktln(ln(

用

CA0

)CA

CA0

)

C

ArA

dC0.425CAmol/l.hdt

用微分法求解動力學(xué)方程

首先用CA～t曲線，在曲線上取時間為0，1，2，……9h所對應(yīng)點(diǎn)的切線，為了確鑿可采用鏡面法，求得

AArA

或?qū)⑺俾史匠讨本€化，即兩邊取對數(shù)，得：

dC0.5CAmol/l.hdt

dCA

ln()lnknlnCA

dt

可簡化為y=b+ax形式，利用多元回歸，可求得反應(yīng)級數(shù)n=1.004≈1，反應(yīng)速率常數(shù)值為k=0.4996。

還可用一數(shù)學(xué)公式來擬合CA～t曲線，然后再將該數(shù)學(xué)公式對t求導(dǎo)，求得dCA/dt之值，此法會比作圖法來的確鑿。

3釜式反應(yīng)器

tCA0

XAf0

XAfdXAdXA1XA

CA02220(RA)kAC(1X)kCA01XA0A0A

10.95169.6min(2.83h)

3.1解：（1）5.60.0210.95

(2)由于間歇反應(yīng)器的反應(yīng)時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)，所以反應(yīng)時間仍為2.83h。

3.2解：氯乙醇，碳酸氫鈉，和乙二醇的分子量分別為80.5,84和62kg/kmol,每小時產(chǎn)乙二醇：20/62=0.3226kmol/h

0.326680.5

91.11kg/h

每小時需氯乙醇：0.9530%

0.326684

190.2kg/h

每小時需碳酸氫鈉：0.9515%

很好

91.11190.2

275.8l/h

1.02原料體積流量：0.32661000CA01.231mol/l

0.95275.8氯乙醇初始濃度：

Q0

反應(yīng)時間：

XAfdX1dX10.95

tCA02.968h200kCACBkCA0(1XA)5.21.23110.95反應(yīng)體積：VrQ0(tt')275.8(2.9680.5)956.5l

XAf

V

（2）（2）反應(yīng)器的實(shí)際體積：

3.3解：用A,B,R,S分別表示反應(yīng)方程式中的四種物質(zhì)，利用當(dāng)量關(guān)系可求出任一時刻鹽酸的濃度（也就是丙酸鈉的濃度，由于其計量比和投量比均為1：1）為：

V956.51275lf0.75

CACB

于是可求出A的平衡轉(zhuǎn)化率：

0.515

VNaOHmol/l10

XAe

CA0CAe52.510.5

0.8

CA052.5

XAXAe90%0.890%0.72

0.515

CACA0(1XA)52.5(10.72)0.051514.7mol/l

10

現(xiàn)以丙酸濃度對時間作圖：

由上圖，當(dāng)CA=0.051514.7mol/l時，所對應(yīng)的反應(yīng)時間為48min。由于在同樣條件下，間歇反應(yīng)器的反應(yīng)時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)，所以該生產(chǎn)規(guī)模反應(yīng)器的反應(yīng)時間也是48min。

丙酸的產(chǎn)量為：500kg/h=112.6mol/min。

所需丙酸鈉的量為:112.6/0.72=156.4mol/min。

原料處理量為：Q0FA0/CA0156.4/(0.051552.5)57.84l/min反應(yīng)器體積：VrQ0(tt0)57.84(182010)4512l實(shí)際反應(yīng)體積：4512/0.85640l

3.4解：(1)

0.04(4000)CA0(Hr)

TT0(XAXA0)323XA32339.01XA

4.102CF0

很好

tCA0CA0

XAf

XAfdXdXCA00(RA)kCACB

（由數(shù)值積分得出）

dX91.32h

1100022

1.11014exp()CA0(1XA)32339.01XA

(2)若A全部轉(zhuǎn)化為R,即XA=1.0,則由上面的積分式知，t→∝,這顯然是不可能T32339.010.85356.2K

的。

3.5解：(1)由于B過量，所以：r''r''

Ak1CA,rDk2CC,rCArDk1CAk2CC

恒容時：

dCdtk'

1CAdCCdtk'C'1Ak2CC

(B)

（B）式除以（A）式得：

dC'C1k2CCdC'Ak1CA

解此微分方程得：

'

CCkC'

A0Ak1CAC1k'2CA0CA0

k'1

將t1,CA,CC及t2,CA,CC數(shù)據(jù)代入（C）式化簡得：0.420.55x0.380.1x0.420.550.380.1解之得：

xk'2k2k'0.525

1k1

(2)先求出最大轉(zhuǎn)化率:

1

k1

X1(k1k1A,max

k)0.7425

2

(3)產(chǎn)物C的最大收率：

Yk1

1X2

C,max

1XAk1A0.4905

1k2k1

（A）（C）

很好

產(chǎn)物C的最大濃度：

CC,maxCA0YC,max0.10.49050.0491kmol/m3

3.6解：根據(jù)題中給的兩種反應(yīng)狀況，可分別列出微分方程，然后進(jìn)行求解。但細(xì)心分析這兩種狀況，其實(shí)質(zhì)是下述反應(yīng)的特例：

k1k2

A1A2A3(A)

'k2當(dāng)0時，（A）式變?yōu)锳1A2A3(B)'k當(dāng)10時，（A）式變?yōu)锳1A2A3(C)''k0,k20時，當(dāng)1（A）式變?yōu)锳1A2A3(D)

其中式（D）即為書講的一級不可逆連串反應(yīng)?？梢娭灰玫剑ˋ）式的解，則可簡單化簡得到（B）,(C)及(D)式的解。對于(A)式，可列出如下微分方程組：

dC1'k1C1k1C1

dt(1)dC2''k1C1k2C3k1C2k2C2dt(2)dC3'

k2C2k2C3

dt(3)

由題意知初始條件為：

C1(0)C10,C2(0)C3(0)0(4)

聯(lián)立求解此微分方程組可得：

'''''(k2k1k1k1)et(k2)etk2

C1C10

(k)(k)11(5)'kkkC2C10

''

(k)et(k)et(6)

k1k2k1k2etet

C3C10(7)

式中，,由如下式確定：

'''

k1k2k1k2k2k1(8)''(k1k1k2k2)(9)

現(xiàn)在可用上述結(jié)果對此題進(jìn)行計算：

1'11'k4.0min,k3.6min,k1.5min,k1220,t1min（1）1

由（5）～（9）式得

很好

CA10.5592mol/lCA20.5098mol/l

（2）當(dāng)t→∝時，由（5）～（9）式得

CA30.931mol/lCA1CA20

CA32.0mol/l

'1k0k4.0min,11（3）此時為的狀況，當(dāng)t→∝時，由'

k21.5min1,k23.6min1得：

CA10

CA21.412mol/l

2

ArRk1CACB1S22

BRAk1CACB2k2CACB1CA30.588mol/l

k1CB3.7解：（1）

由上式知，欲使S增加，需使CA低，CB高，但由于B的價格高且不易回收，故應(yīng)按主反應(yīng)的計量比投料為好。

（2）保證CA低，CB高，故可用下圖所示的多釜串聯(lián)方式：

（3）用半間歇反應(yīng)器，若欲使CA低，CB高，可以將B一次先參與反應(yīng)器，然后滴加A.3.8解：（1）

tCA0

XAf0

XAfdXdX11

CA0ln

0(RA)kA0CA0(1XA)k1XA

11

ln56.37s0.94min0.810.989

VrQ0(tt0)Q0(0.9415)300lQ0300/15.9418.82l/min

CCA0XA3.20.9893.165mol/l

苯酚濃度苯酚

苯酚產(chǎn)量0苯酚

（2）全混流反應(yīng)器

QC

18.823.16559.56mol/min335.9kg/h

Q0XAfk(1XAf)

VrQ0

苯酚產(chǎn)量

Q0CA0XAfkCA0(1XAf)Vrk(1XAf)

XAf

3000.08(10.989)

0.2669l/s16.02l/min

0.989

Q0C苯酚16.023.20.98950.69mol/min285.9kg/h

很好

（3）說明全混釜的產(chǎn)量小于間歇釜的產(chǎn)量，這是由于全混釜中反應(yīng)物濃度低，反應(yīng)速度慢的原因。

（4）由于該反應(yīng)為一級反應(yīng)，由上述計算可知，無論是間歇反應(yīng)器或全混流反應(yīng)器，其原料處理量不變，但由于CAB增加一倍，故C苯酚也增加一倍，故上述兩個反應(yīng)器中苯酚的產(chǎn)量均增加一倍。

3.9解：（1）其次章2.9題已求出t=0.396h=24.23min(2)

SR(

dCRdCdCR1.6CA1

)/(A)2dtdtdCA1.6CA16.4CA110.25CA

CA

0.1