ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ

1. Жидкофазная реакция

A →R → S

протекает в реакторе идеального смешения без изменения плотности реакционной массы. Константы скорости реакций: k1 = 0,017 c -1; k2 = 0,094 c -1. В начальный момент времени концентрации R и S равны нулю.

Определить максимальную относительную концентрацию продукта R; степень конверсии исходного вещества A и относительную концентрацию продукта S при максимальном выходе продукта R.

2. Определить объем непрерывного РИС, необходимый для того, чтобы при проведении в нем реакции

;

получить максимальную относительную концентрацию продукта R при

скорости подачи W0 = 0,051 м /с. Константы скорости реакций: k1 = 0,001 c -1

k2 = 0,0017 c -1 ; k3 = 0,005 c -1; k4 = 0,0017 c -1. Найти при этом степень превращения ХА и относительные концентрации остальных продуктов реакции. В начальный момент ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ времени продукты реакции отсутствуют.

3. В реакторе идеального смешения протекают 3 реакции:

A + B R ;

R + B S;

A + B T.

Скорости реакций описываются следующими уравнениями: rR = k1∙Ca ∙ Cb − k2 ∙ Cr ∙Cb ; rS = k2 ∙Cr ∙Cb ; rT = k3 ∙ Ca ∙ Cb . Известны константы скорости этих реакций, которые равны соответственно [м3 /(кмоль∙с)]: k1 = 0,021; k2 = 0,018; k3 = 0,005. Процесс проводится при начальных концентрациях исходных веществ A и В, равных CA,0 = 2,0 кмоль/м, CB,0 = 2,3 кмоль/м. В исходной смеси продукты реакции отсутствуют. Плотность реакционной смеси не изменяется.

Определить максимальную производительность реактора по продукту R, если скорость подачи веществ равна W0 = 0,005 м/с и концентрации веществ A, B ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ и R на выходе из реактора при максимальной производительности реактора по продукту R.

4. В РИС объемом 0,9 м , работающем непрерывно, протекают 2 реакции:

A + B → R , A + R → S ,

где R - продукт реакции; S - побочный продукт. Константы скорости реакций k1 = 0,009 м3 /(кмоль∙с); k2 = 0,0071 м3 /(кмоль∙c). Концентрации исходных веществ на входе в реактор: CA0 = 1 кмоль/м3; CB0 = 1 кмоль/м3.

Определить степень конверсии исходного вещества А, при которой достигается максимальный выход продукта R; максимальный выход продукта R; скорость подачи исходных реагентов.

5. Жидкофазная реакция A→R →S →M протекает в непрерывном РИВ объемом V = 1,8 м3 без изменения плотности реакционной массы ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ. Константы скорости k1 = 0,0076 c-1; k2 = 0,0624 c-1; k3 = 0,0098 c-1.

Определить степень конверсии исходного вещества А, при которой наблюдается максимальная относительная концентрация продукта R на выходе из реактора; скорость подачи вещества A в реактор при этих условиях.

6. В реакторе идеального вытеснения, объемом V = 1,7 м3 проходит реакция A → R → S → M

Константы скорости реакций (с-1) k1 = 0,0051; k2 = 0,0067; k3 = 0,0007. На входе в реактор концентрации веществ R, S и M равны нулю. Изменения плотности реакционной массы не происходит.

Определить максимальную относительную концентрацию продукта S; степень превращения исходного вещества А и скорость подачи вещества A в реактор при этих условиях.

7. В реакторе идеального смешения объемом V = 6 м3 проходит ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ реакция

A →R →S → M

Константы скорости реакций (с-1) k1 = 0,0066; k2 = 0,056; k3 = 0,0077. На входе в реактор концентрации веществ R, S и M равны нулю. Изменения плотности реакционной массы не происходит.



Определить максимальную относительную концентрацию продукта R; степень превращения исходного вещества А и скорость подачи вещества A в реактор при этих условиях.

8. В реакторе идеального смешения объемом V = 7.8 м3 проходит реакция

A→R → S →M

Константы скорости реакций (c -1) k1 = 0,0016; k2 = 0,0024; k3 = 0,0008. На входе в реактор концентрации веществ R, S и M равны нулю. Изменения плотности реакционной массы не происходит.

Определить максимальную относительную концентрацию продукта S; степень превращения исходного вещества А и скорость ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ подачи вещества A в реактор при этих условиях.

9. Определить объем непрерывного РИВ, необходимый для того, чтобы при проведении в нем реакции

A→R→ S→ M,

R→ D

получить максимальную относительную концентрацию продукта R при скорости подачи W0 = 0,0071 м /с.

Константы скорости реакций (c -1) k1 = 0,0091; k2 = 0,0064; k3 = 0,0072; k4 = 0,0016. Найти при этом степень превращения ХА и относительные концентрации остальных продуктов реакции. В начальный момент времени продукты реакции отсутствуют.

10. Определить объем непрерывного РИВ, необходимый для того, чтобы при проведении в нем реакции

получить максимальную относительную концентрацию продукта S при

A→R→ S→ M,

R→ D

скорости подачи W0 = 0,0041 м /с.

Константы скорости реакций (c -1) k1 = 0,001; k2 = 0,0014; k3 = 0,002; k ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ4 = 0,0016. Найти при этом степень превращения ХА и относительные концентрации остальных продуктов реакции. В начальный момент времени продукты реакции отсутствуют.

11. Жидкофазная реакция

A R S,

в которой продуктом является вещество R, протекает в реакторе идеального вытеснения без изменения плотности реакционной массы. Константы скорости реакций (c-1) k1=0,01; k2=0,024. В начальный момент времени концентрации R и S равны нулю.

Определить максимальную относительную концентрацию продукта R; степень конверсии исходного вещества A и относительную концентрацию продукта S при максимальном выходе продукта R.

12. В непрерывно действующем реакторе идеального вытеснения проходит реакция

A→R→ S→ M,

R→ D

где R - продукт реакции. Константы скорости реакций ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ (c -1) k1 = 0,00021; k2 = 0,00035; k3 = 0,00018. На входе в реактор концентрации продуктов реакций равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Определить относительную максимальную концентрацию продукта R; степень превращения исходного вещества A; относительные концентрации остальных продуктов.

13. В непрерывно действующем реакторе идеального смешения проходит реакция

A→R→ S→ M,

R→ D

где R - продукт реакции. Константы скорости реакций (c -1): k1 = 0,00031; k2 = 0,00075; k3=0,00017. На входе в реактор концентрации продуктов реакций равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Определить относительную максимальную концентрацию продукта R; степень превращения исходного вещества A; относительные концентрации остальных продуктов.

14. Реакции

A + B → R,

R+ B → S

протекают в реакторе идеального вытеснения. Константы скорости [м /(кмоль ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ-с)] k1 = 0,052 ; k2 = 0,012. Начальные концентрации исходных веществ CA0 = 0,07 кмоль/м3; CB0 = 0,081 кмоль/м3.

Определить максимальный выход продукта R; концентрации остальных веществ при его максимальном выходе.

15.Реакции

A + B → R,

R + B →S

протекают в реакторе идеального смешения. Константы скорости [м /(кмоль-с)] k1 = 0,052; k2 = 0,012. Начальные концентрации исходных веществ: CA0 = 0,037 кмоль/м 3; CB0 = 0,081 кмоль/м 3.

Определить максимальный выход продукта R; концентрации остальных веществ при максимальном выходе продукта R.

16. В реакторе идеального вытеснения объемом 1,1 м протекает реакция

A→R ↔S

Константы скорости (c -1) k1 = 0,0082; k2 = 0.0036; k3 = 0.0014. На входе в реактор концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту R ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ и скорость подачи исходного вещества А.

17. В реакторе идеального смешения объемом 1,1 м протекает реакция

A→R ↔S

Константы скорости (c -1) k1 = 0,0082; k2 = 0.0036; k3 = 0.0014. На входе в реактор концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту R и скорость подачи исходного вещества А.

18. Реакции

A + B → R,

R + B → S,

S + B → D

протекают в непрерывно действующем РИВ. Константы скорости [м /(кмоль-с)]

k1 = 0,01; k2 = 0,02; k3 = 0.03. На входе в реактор CA0 = CB0, а концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту R и степень конверсии исходного вещества А.

19. В РИС проводится процесс

A ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ → R,

A + B →S,

B →D.

Константы скорости k1 =0,0048 с-1 ; k2 =0,012 м3 /(кмоль-с); k3 =0,0069 с-1. Начальные концентрации исходных веществ: CA 0=0,8 кмоль/м ; CB 0 = 1,0 кмоль/м . В начальный момент времени продукты реакции отсутствуют.

Определить максимальный выход по продукту S; степень превращения исходного вещества A.

20. В реакторе идеального вытеснения объемом 4 м3 проводятся реакции

A → R,

R + R →S

Константы скорости k1 = 0,012 с-1 ;k2 =0,0048 м3 /(кмоль-с). Начальная

концентрация вещества A CA0 = 1,2 кмоль/м3. В начальный момент времени продукты реакции отсутствуют.

Определить максимальный выход продукта R, степень конверсии и скорость подачи исходного вещества в реактор, при которой достигается максимальный выход продукта ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ R.

21. Реакции

A + B →R,

R + B → S,

S + →D

протекают в непрерывно действующем РИВ. Константы скорости [м3 /(кмоль-с)]

k1 = 0,01; k2 = 0,026; k3 = 0,037. На входе в реактор CB 0 = 2CA 0, а концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту S и степень конверсии исходного вещества А.

22. Реакции

A + B → R,

R + B→S,

S + B → D

протекают в непрерывно действующем РИС. Константы скорости [м3 /(кмоль-с)] k1= 0,07; k2 = 0,057; k3 = 0,068. На входе в реактор CB 0 = CA 0, а концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту R и степень конверсии исходного вещества ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ А.

23. Реакции

A + B →R,

R + B →S,

S + B → D

протекают в непрерывно действующем РИС. Константы скорости [м3 /(кмоль-с)]

k1 = 0,01; k2 = 0,02; k3 = 0,03. На входе в реактор CB 0 = 2CA 0, а концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту S и степень конверсии исходного вещества А.

24. Для РИС, в котором протекает реакция

A → R ↔S,

найти максимальный выход по продукту R и объем реактора при скорости подачи исходного реагента А W0 = 0,0087 м /c. Константы скорости (c-1) k1 = 0,0062; k2 = 0,003; k-2 = 0,0064. На входе в реактор концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

25. В реакторе ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ идеального смешения проходят реакции:

A + B → R,

A + A→S,

2S + B → T + 2D,

R + A →T.

Начальные концентрации веществ Ca,0 = 3,0 кмоль/м3; Cb,0 = 2,7 кмоль/м3; объемная скорость подачи исходных веществ W0 = 0,0125 м /с. Считать, что плотность реакционной массы не меняется, а концентрации продуктов на входе в реактор равны нулю. Константы скорости реакций [(м 3/(кмоль-с)] k1 = 0,027, k2 = 0,008; k3 = 0,01; k4 = 0,015.

Определить объем реактора, необходимый для того, чтобы обеспечить максимальную производительность реактора [кмоль/с] по веществу R.

26. В реакторе идеального смешения проходят реакции:

A + B → R,

A + A→S,

2S + B → T + 2D,

R + A →T.

Начальные концентрации веществ: СА,0 = 2,0 кмоль/м ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ 3; Св,0 = 1,7 кмоль/м 3; объемная скорость подачи исходных веществ W0 = 0,01 м /с. Считать, что плотность реакционной массы не меняется, а концентрации продуктов на входе в реактор равны нулю. Константы скорости реакций [(м 3/(кмоль-с)]: k1 = 0,0261; k2 = 0,0168; k3 = 0,031;k4 = 0,0085.

Определить объем реактора, необходимый для того чтобы обеспечить максимальную производительность реактора [кмоль/с] по веществу S.

27. Реакции

A + B → 2 R,

R ↔S

проводятся в реакторе идеального вытеснения с рециклом (рис 1)

Рисунок-1 Реактор идеального вытеснения с рециклом

Константы скорости реакций: k1 = 0,002 м3 /(кмоль∙с); k2 = 0,0032 с-1 ; k 2 = 0,0008 с-1. Считать, что плотность реакционной массы не меняется, а концентрации продуктов в исходной смеси равны нулю. Объем реактора V ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ = 1,6 м . Начальные концентрации исходных веществ: CA00 = 1,05 кмоль/м3 ; CB00 = 2,40 кмоль/м3. Отношение объемной скорости рецикла к общей скорости подачи W/W0 равно 0,2.

Определить объемную скорость подачи исходной смеси, при которой достигается максимальный выход по продукту R.

28. В реакторе идеального вытеснения, объемом V = 2.7 м3 проходит реакция A → R → S → M

Константы скорости реакций (с-1) k1 = 0,016; k2 = 0,009; k3 = 0,0067. На входе в реактор концентрации веществ R, S и M равны нулю. Изменения плотности реакционной массы не происходит.

Определить максимальную относительную концентрацию продукта S; степень превращения исходного вещества А и скорость подачи вещества A в реактор при этих условиях.

29. В реакторе ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ идеального вытеснения объемом 2,7 м3 протекает реакция

A→R ↔S

Константы скорости (c -1) k1 = 0,077; k2 = 0.0089; k3 = 0.007. На входе в реактор концентрации продуктов реакции равны нулю. Плотность реакционной смеси не меняется.

Найти максимальный выход по продукту R и скорость подачи исходного вещества А.

30. Реакция

A → R → S,

проводится в реакторе идеального смешения с рециклом. Константы скорости реакции (c) k1 = 0,0067; k2 = 0,0074. Объем реактора V = 1,0 м3.

Исходная концентрация вещества А СА,00 = 1,0 кмоль/м . Производительность системы по исходному веществу FA00 = 0,0025 кмоль/с. В исходной смеси продукты отсутствуют. На узле разделения полностью отделяются продукты от непрореагировавшего вещества А. Реакционный узел работает таким образом, что достигается максимальная концентрация продукта R ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ в реакционной смеси.

Определить отношение объемной скорости рецикла к общей скорости подачи; производительность системы по продукту; концентрацию вещества А на входе в реактор, на выходе из реактора, в рециркуляте.



documentbdlozph.html
documentbdlpgzp.html
documentbdlpojx.html
documentbdlpvuf.html
documentbdlqden.html
Документ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ РЕАКТОРОВ