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题目内容
（请给出正确答案）
一级不可逆液相反应：
已知：k1=0.15min-1，k2=0.05min-1，反应系统进料体积流量为0.142m3/min，进料组成为cA=cA0，cP0=cS0=0，对于产物P的最大收率，下列反应器中哪个比较优？请计算说明。
(1)单个CSTR，体积为VR=0.284m3；
(2)两个CSTR串联，每个体积为0.142m3；
(3)两个CSTR并联，每个体积为0.142m3；
(4)单个PFR，体积为0.284m3。
答案
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第1题
串联一级不可逆反应为
已知k1=0.15min-1，k2=0.05min-1，
进料流量为0.5m3/min，cA0≠0，cP0=cS0=0。
求下列条件下产物P的收率：
(1)体积为VR=1m3的单个CSTR；
(2)采用2个体积各为0.5m3的CSTR串联；
(3)采用体积为VR=1m3的PFR。
第2题
第3题
在体积为VR的反应器中进行液相等温反应A→P，已知反应速率为Xaf=0.7，求：
(1)当在CSTR中的xAf=0.50时，若将此反应器改为同体积的PFR，反应条件不变，则xAf为多大？
(2)当在CSTR中的xAf=0.50时，若将此反应器增大10倍，则xAf又为多大？
(3)若反应为零级时，求(1)，(2)的计算结果。
(4)若反应为1级时，重复(1)(2)的计算要求。
第4题
CSTR与PFR的比较
某一级反应在一个全混釜中进行，(-rA)=kcA，k=0.38min-1，若已知进料反应物浓度cA0=0.3kmol/m3，体积流量υ0=20L/min，要求出口转化率xAf为0.7，试计算该反应器体积。若反应改在一平推流反应器中进行，反应器体积为多少？
第5题
求下列两种不同情况下的转化率xAf；
(1)PFR后接一个CSTR；
(2)CSTR后接一个PFR。
第6题
目的产物P，反应动力学方程为
rP=k1cAcB
物料A和B为等摩尔流量。在反应温度下，当xA=0.98时，试分别计算下列各类反应器中产物P的收率。
(1)单个CSTR；
(2)PFR，物料A和B从反应器进口端加入。
第7题
自催化反应过程的优化
自催化反应A+R→2R其反应速率式为
(-rA)=kcAcR
k=1.512m3/(kmol·min)
现采用的原料中A的含量cA=0.99kmol/m3，R的含量cR=0.01kmol/m3，要求A的最终浓度降低到0.01kmol/m3，当原料的进料量为10m3/h时，
求：
(1)反应速率达到最大时，A的浓度是多少？
(2)用CSTR时，反应器体积是多大？
(3)采用PFR时，反应器体积又为多大？
(4)为使反应器体积为最小，将CSTR和PFR配合使用，组合方式如何，其最小体积为多少？
第8题
(-rA)=kcAcB
已知：k=20L/(mol·min)，等摩尔反应，cA0=2mol/m3，υ=20L/min，现有CSTR和PFR各一个，体积均为0.7m3，试问下列三个方案中，哪一个方案为好？为什么？
(1)CSTR后串联PFR；
(2)PFR后串联CSTR；
(3)CSTR和PFR并联。
第9题
在两级串联CSTR反应器中进行一级不可逆液相反应A→B，反应速率-rA=kcA，k为定值，且进料流量qV，浓度cA一定，总转化率xA为84%，试证明当两反应器的有效体积相等时，总体积最小。
