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[主观题]
CSTR中串联反应过程计算 今有一级串联反应，试推导反应器出口各组分浓度的计算方法，并求解最优反应时间τopt
CSTR中串联反应过程计算
今有一级串联反应
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CSTR中串联反应过程计算
今有一级串联反应
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第1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。
第3题
复合反应过程的计算
现有反应器体积均为4m3的CSTR及PFR各一个，在等温条件下进行下列液相反应，即
A+B→P， rP＝1.6cAmol/(m3·h)
2A→R，
每小时处理A和B混合液8m3，其中组分A的初始浓度cA0=2kmol/m3，若目的产物为P，求：
(1)采用CSTR时的目的产物P的收率；
(2)采用PFR时产物P的收率；
(3)讨论应选用哪一种反应器，为什么？
第4题
将醋酐水解反应置于四釜串联反应器中，若各反应釜的参数如下：
釜数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
T/K k/min-1 | 283 0.0567 | 288 0.0806 | 298 0.158 | 313 0.380 |
每釜有效体积为800L，醋酐进料浓度cA,0=0.3kmol·m-3，qV=100L·min-1。试求：
(1) 各反应釜出口浓度；
(2) 若反应恒定在298K，且最终出口浓度控制在0.015kmol·m-3，则该反应相当于在几釜反应器中进行？
第5题
串联反应的选择性
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6题
平行反应过程反应器选择
已知物料cA0=100，cP0=cS0=0，在全混釜反应器中进行下列反应：
测得反应器出口浓度为：
序号 | cA | cP | cS |
1 | 75 | 15 | 10 |
2 | 25 | 25 | 50 |
求：
(1)动力学关系；
(2)在CSTR中应该维持在什么浓度水平，使产物P的浓度为最大？
(3)选用哪一种反应器为优？在所选的反应器中产物P的最大收率为多少？
第7题
t/s | 0 20 30 40 50 60 70 80 |
c(t)/g·m-3 | 0 3 5 5 4 2 1 0 |
物料流量qV=0.1m3·s-1。若该反应在CSTR中进行，在同样
第8题
今有硫铁矿焙烧反应，已知该反应为动力学控制，
xA为转化率，t为反应时间，τ为全部反应所需时间，t=1h。设反应过程中气相组成不变，粒子的停留时问分布如图6-5所示，求平均转化率xA。
第9题
在CSTR反应器中，进行复杂反应动力学测定，已知cA0=1mol/L，cP0=cS0=0，反应器体积VR=0.8L，进料体积流量υ和出口浓度如下：
序号 | υ(L/h) | cA(mol/L) | cA(mol/L) | cA(mol/L) |
1 | 100 | 0.50 | 0.40 | 0.10 |
2 | 16.7 | 0.25 | 0.60 | 0.15 |
3 | 2.22 | 0.10 | 0.72 | 0.18 |
(1)判断该反应类型；
(2)求动力学方程式。
