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問答題 一氣相熱分解反應(yīng)A→P＋Q的反應(yīng)速率方程為
r（mol·m^－3·min^－1）=kp_A
該反應(yīng)在內(nèi)徑為0.0127m，長3.0m的管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)物料流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，273K，101.3KPa）為1.50×10^-4m³/min。在反應(yīng)過程中溫度恒定，壓力保持10.13KPa，在反應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)為0.465mol/（KPa·m³·min），反應(yīng)物料只含有A，不含其他組分，試求反應(yīng)器出口處的A的轉(zhuǎn)化率。

參考答案：

由于反應(yīng)器的長徑比很大，可以認(rèn)為是平推流反應(yīng)器。
根據(jù)一級恒溫恒壓反應(yīng)的設(shè)計方程可得

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1.問答題某等溫平推流反應(yīng)器中，發(fā)生二級液相反應(yīng)2A→2R，回流比γ=1，現(xiàn)有轉(zhuǎn)化率x_A=2/3。試求停止回流時反應(yīng)物A轉(zhuǎn)化率。

參考答案：

2.問答題 研究表明，在215℃下，均相氣體反應(yīng)A→3R的速率方程為：
-r_A（mol˙L^-1˙s^-1）=10^-2c_A
在215℃、5.065×10⁵Pa條件下，等溫平推流反應(yīng)器進(jìn)料氣中反應(yīng)物A和惰性氣體各占50％（c_A0=0.0625mol/L），要使轉(zhuǎn)化率x_A達(dá)到80％，試求所需的空間時間。

參考答案：

3.問答題 三個等體積CSTR反應(yīng)器串連，進(jìn)行二級液相反應(yīng)，速率常數(shù)為0.0070L/（mg˙h）。進(jìn)料濃度為150mg/L，流量為380L/min。
（1）試在坐標(biāo)紙上以-r_A對C_A作反應(yīng)曲線圖，其中C_A和-r_A分別為橫縱坐標(biāo)；
（2）設(shè)總轉(zhuǎn)化率x_A為80％，試用（1）中曲線圖求單個反應(yīng)器容積、平均空間時間，并求出每個反應(yīng)器混和液濃度C_A和轉(zhuǎn)化率x_A。

參考答案：

4.問答題在同一溫度下，兩CSTR反應(yīng)器均穩(wěn)定發(fā)生一級液相反應(yīng)，其中一個反應(yīng)器容積是另一個2倍。進(jìn)料按一定比例分配到兩反應(yīng)器中，使總轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值0.7。假定總進(jìn)料流量保持不變而小反應(yīng)器因維修停止進(jìn)料，試求此時大反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率。

參考答案：

如圖（a），當(dāng)流量分配正比于反應(yīng)器體積時，兩個反應(yīng)器停留時間相同，出口濃度相同，此時總轉(zhuǎn)化率最大。

5.問答題在等溫間歇反應(yīng)器中發(fā)生二級液相反應(yīng)A→B，反應(yīng)速率常數(shù)為0.05L/（mol˙min），反應(yīng)物初始濃度C_A0為2mol/L。每批物料的操作時間除反應(yīng)時間t_R還包括輔助時間t_D，假定t_D＝20min。試求每次操作的t_R，使得單位操作時間的B產(chǎn)量最大。

參考答案：