Расчет реакторов

Сравнение и выбор химических реакторов

Задача 6-1. Газофазная реакция А-(k)->2R описывается уравнением -rA=6,57-10-4CA00,7 моль/(м3-с). Реакция проводится при следующих условиях: температура t=150°С; давление р = 3,5 атм; исходное сырье не содержит продуктов реакции, но имеет 12 % (об.) инертных примесей. Подачу сырья осуществляют с объемной скоростью v0=5.6-10-3 м3/с (при рабочих условиях).
Определить: 1) степень превращения в реакторе вытеснения объемом V = 2 м3; 2) степень превращения для реактора периодического действия объемом V = 2 м3, если время загрузки и выгрузки составляет 10 % от времени реакции.

Скачать решение задачи 6-1

Задача 6-2. Дана эндотермическая реакция А –(k)-> R первого порядка с константой скорости k = 3,69-107 ехр(-62300/RT) 1/с. Тепловой эффект реакции Hr = 18650 кДж/(кмоль-А). Теплоемкость смеси ср = 1,21 кДж/(кг-К). Плотность смеси р = 890 кг/м-3. Начальная концентрация СA0= 1,7 кмоль/м3. Изменение теплоемкости от температуры ср = 0. Температура исходной смеси t0=58°С. В начальный момент времени в смеси продукты реакции отсутствуют СR4 = 0.
Известно, что для реактора вытеснения, работающего в адиабатических условиях, при скорости подачи v0 = 1,2-10-3 м3/с достигается степень превращения ХA = 0,68.
Определить степень превращения для реактора идеального смешения с объемом, равным объему реактора идеального вытеснения, работающего в адиабатических условиях, при той же скорости подачи смеси в случае одно-, двух-, трех- и четырехсекционного (секции равного объема) аппарата.

Скачать решение задачи 6-2

Задача 6-3. Дана жидкофазная необратимая реакция второго порядка без изменения плотности, уравнение скорости которой имеет вид: -rA=k*CA^(2)
Проанализировать, каким образом введение рецикла может повлиять на степень превращения, если общая нагрузка системы остается без изменений, для реактора идеального смешения и реактора идеального вытеснения.
На основании полученной зависимости рассчитать степень превращения, если объемная скорость рецикла составляет 0,25 от исходной скорости подачи. Известно, что без рецикла степень превращения равна ХА = 0,85.

Дана жидкофазная необратимая реакция второго порядка без изменения плотности, уравнение скорости которой имеет вид

Скачать решение задачи 6-3

Задача 6-4. Дана реакция второго порядка 2А-(kA)->S + D, протекающая с тепловым эффектом, равным Hr=-40800 кДж/(кмоль-А). Константа скорости реакции kА =3,82-104ехр(-З6700/RT)1/с/(кмоль/м3), средняя теплоемкость смеси ср = 81,7 кДж/(кмоль-К), начальная концентрация исходного вещества СA= 1,6 кмоль/м3, концентрация растворителя Сраств = 20 кмоль/м3, температура исходной смеси t0 = 41°С. Требуется получить степень превращения xA=0,86. Найти время пребывания: 1) в одном реакторе смешения, работающем в адиабатических условиях; 2) в одном реакторе вытеснения, работающем в адиабатических условиях; 3} в системе, составленной из реактора идеального вытеснения и реактора идеального смешения одинаковых объемов, работающих в адиабатических условиях. Как надо расположить реакторы, чтобы получить максимальную производительность?

Скачать решение задачи 6-4

Задача 6-5. Доказать, что для обратимой реакции вида A <-(k1, k2)->B выход по продукту не изменится от того, какой из реакторов поставить в цепочке первым - идеального смешения или идеального вытеснения. Будет ли это справедливо для последовательной реакции первого порядка A-(k1)->B-(k2)->k2->S (CB0, = CS0 = 0, В - продукт реакции).

Доказать, что для обратимой реакции вида A <-(k1, k2)->B

Скачать решение задачи 6-5

Задача 6-6. Дана реакция

Показать, что для достижения максимальной избирательности по продукту в одном аппарате целесообразно

где R - продукт.
1. Показать, что для достижения максимальной избирательности по продукту в одном аппарате целесообразно:
а) применить проточный реактор идеального смешения и провести процесс при высокой степени превращения, если 2k2/k1<(1-CA0/CB0) при СB0>CA0:,
б) использовать проточный реактор идеального вытеснения и осуществить процесс при низкой степени превращения, если 2k2/k1=1-CA0/CB0.

Скачать решение задачи 6-6

Задача 6-7. Дана жидкофазная параллельная реакция
А –(k1)->R (реакция изомеризации, первый порядок)
А + А –(k2)-> S (реакция димеризации, второй порядок)
Плотность реакционной смеси постоянна. При т = 0 концентрации СR0=CS0=0.
Найти выражения для определения максимального выхода по продукту R в реакторах идеального смешения и идеального вытеснения.

Скачать решение задачи 6-7

Задача 6-8. Дана необратимая реакция А + В–(k)->R + S, где R- продукт реакции. Константа скорости k = 7,8-10-3 1/с/(кмольм3). Начальные концентрации СA0 = 8,0-10-2 кмоль/м3, СB0= 8,72-10-2 кмоль/м3. Известно, что при т = 0 СR0, = CS0 = 0.
Определить оптимальную скорость подачи исходных веществ, необходимую для получения минимальной себестоимости продукта как для реактора идеального смешения, так и для реактора идеального вытеснения, если Vcм = Vвыт = 0,5 м3. Цена вещества В в пересчете на 1 кмоль равна 68 руб/(кмоль В). Цена вещества А в пересчете на 1 кмоль составляет 14 руб/(кмоль А). Производственные затраты на обслуживание реактора смешения 3,8-10-3 руб/(с-м3). Производственные затраты на обслуживание реактора вытеснения 18,2-103 руб/(с-м3).

Скачать решение задачи 6-8

Задача 6-9. Дана необратимая реакция А –(k)->R + S (где R - продукт реакции). Константа скорости k = 6,5-10-4 1/с, CA0 = 0,095 кмоль/м3. Имеются: 1) реактор идеального смешения объемом V1 =0,52 м3; 2) реактор идеального смешения объемом V2 = 0,87 м3: 3) реактор идеального вытеснения V3 =0,44 м3. Производственные затраты на обслуживание, соответственно: 1) 3,8-10-4 руб/(с-м3); 2) 3,1-10-4 руб/(с-м3); 3) 7,410-4 руб/(с-м3). Цена вещества А в пересчете на 1 кмоль составляет 3,5 руб/(кмоль-А). Составить систему двух последовательно соединенных реакторов так, чтобы себестоимость продукта К была наименьшей. Определить эту себестоимость.

Скачать решение задачи 6-9

Задача 6-10. Дана обратимая реакция А <-(k1, k2)->R. Константа скорости
k1=4,87-10-3 1/с, константа равновесия Кс = 5,4, начальные концентрации веществ СA0=0,25 кмоль/м-3, СR0 = 0.
Имеются: 1) реактор идеального смешения объемом V = 1,8 м3; 2) реактор идеального вытеснения объемом V = 1,8 м3. Производственные затраты на обслуживание реактора смешения 8,0-10-3 руб/(с-м3). Производственные затраты на обслуживание реактора вытеснения 9,6-10-3 руб/(с-м3). Цена вещества А в пересчете на 1 кмоль 6,4 руб/(кмоль-А). Оптовая цена продукта в пересчете на 1 кмоль 25,9 руб/(кмоль-К).
После реактора проводится разделение продукта и непрореагировавшего вещества, причем потери продукта отсутствуют, а потери вещества А составляют 22 % от непрореагировавшего количества А. Производственные затраты на разделение составляют 0,82 руб/(кмоль непрореагировавшего вещества А). Выделенное вещество можно снова использовать в производстве.
Определить максимальный доход при использовании реактора вытеснения и реактора смешения, а также определить при этом себестоимость продукта.

Скачать решение задачи 6-10

 

Расчет реакторов для отдельных химических процессов

Задача 8-1 (расчет реактора кожухотрубного типа непрерывного действия для проведения процесса полимеризации в растворе).
Рассчитать непрерывнодействующий реактор вытеснения для проведения процесса полимеризации в растворе по следующим данным. Производительность полимеризатора по сухому веществу G=864 кг/сутки (т. е. 0,01 кг/с). Концентрация мономера в исходной смеси С0 = 25 % (масс.). Степень превращения мономера на входе x0 = 0,1, на выходе из реактора x = 0,96. Тепловой эффект реакции полимеризации (-Hr) = 1,21-106 Дж/(кг продукта). Температура реакции Тр = 308 К- Исходная смесь подается в полимеризатор при температуре реакции. Плотность реакционной смеси рр = 647 кг/м3. Удельная теплоемкость реакционной смеси ср=2,5-103Дж/(кг-К). Коэффициент теплопроводности реакционной смеси Хр=0,13 Вт/(м-К). В качестве теплоносителя (хладагента) используется вода с температурой не ниже Tх = 288 К. Плотность теплоносителя р = 1000 кг/м3, динамический коэффициент вязкости 1,18-10-3 Па-с. Теплоноситель имеет удельную теплоемкость с = 4,19-103 Дж/(кг-К) и коэффициент теплопроводности лх=0,58 Вт/(м-К). На стенках полимеризатора образуется незначительный слой загрязнений, имеющий тепловое сопротивление, равное r=5-10-4 м2-К/Вт. По технологическим условиям время полимеризации должно быть равно тр = 70 мин (4200 с).

Скачать решение задачи 8-1

Задача 8-2 (расчет непрерывнодействующего реактора с мешалкой для проведения процесса эмульсионной полимеризации).
Рассчитать полимеризатор с механическим перемешиванием реагирующих веществ для проведения непрерывного процесса эмульсионной полимеризации по следующим данным. Производительность аппарата по сухому веществу G= 14,3 т/сутки. Концентрация мономера в исходной смеси С0 = 40% (масс.). Степень превращения мономера в полимер x=0,80. Удельная теплота реакции (-Hr)=8,9-105 Дж/(кг продукта). Температура реакции TР = 307К. Исходная смесь поступает в реактор при температуре V0 = 313К. Плотность реакционной смеси рр = 1056 кг/м3. Удельная теплоемкость реакционной смеси cр = 3,14-103 Дж/(кг-К). Коэффициент теплопроводности реакционной среды лр = 0,407 Вт/(м-К). Динамический коэффициент вязкости среды 4-10-3 Па-с. В качестве теплоносителя (хладагента) используется рассол с температурой на входе tвх = 260К, который нагревается не более чем на 4 К. Теплоноситель имеет плотность р = 1240 кг/м3, динамический коэффициент вязкости 8,56-10-3 Па-с, удельную теплоемкость ск = 2,84-103 Дж/(кг-К) и коэффициент теплопроводности Кх=0,456 Вт/(м-К). На внутренней поверхности реакционного объема образуется слой отложений с тепловым сопротивлением, равным r3 = 5-10-4 м2-К/Вт. По технологическим условиям процесс полимеризации должен продолжаться в аппарате в течение пяти часов (т = 5 ч).

Скачать решение задачи 8-2

Задача 8-3 (расчет реактора непрерывного действия с перемешиванием и аэрированием для проведения процесса ферментации).
Рассчитать ферментер, предназначенный для непрерывного проведения процесса ферментации по следующим данным. Производительность по биомассе G0 = 1 т/сутки. Исходная концентрация питательных веществ Со = 39 кг/м3. Конечная концентрация питательных веществ С = 7 кг/м3. Остаточная влажность биомассы 10%. Количество питательной среды, затрачиваемой на образование 1 кг биомассы, а= 1,2 кг/кг. Концентрация питательных веществ при условии скорости роста r < 0,5 r и отсутствии продуктов обмена Сус = 1 кг/м3. Концентрация продуктов метаболизма, понижающая скорость роста биомассы в два раза, равна Спм =12 кг/м3. Коэффициент фазового равновесия для суспензии биомассы данной концентрации Kр = 35. Удельная теплота образования 1 кг биомассы составляет (-Hr)= 16,8-103 кДж/кг. Температура выращивания биомассы Тр = 307 К. Давние в реакторе - атмосферное. Удельный расход кислорода на образование 1 кг абсолютно сухой биомассы равен gк = 2,0 кг/кг. Удельный расход воздуха на 1 м3 перемешиваемого объема жидкости в 1 ч составляет 150 м3. Питательная среда охлаждается в теплообменнике на 4 К. Коэффициент теплопередачи по экспериментальным данным равен K= 930 Вт/(м2-К). Охлаждающая вода нагревается в теплообменнике на 7 К.
Для проведения процесса требуется интенсивное перемешивание взаимодействующих фаз, которое осуществляется механической мешалкой. Расход мощности по расчетным данным: на перемешивание N=60 кВт; на пеногашение Nпг = 5,0 кВт; на подачу и аэрирование воздуха Nв = 14,5 кВт. Коэффициент газосодержания в аппарате по опытным данным Ка = 0,7.

Скачать решение задачи 8-3

Задача 8-4. В каскаде из 9 последовательно соединенных аппаратов одинакового объема V, равного 1800 м3, проводится процесс получения гидроксида алюминия из алюминатного раствора по реакции: Каждый аппарат снабжен перемешивающим устройством типа эрлифт и рассматривается как аппарат полного перемешивания. Общий расход алюминатного раствора а0 составляет 300 м3/ч. Начальная концентрация алюмината натрия в растворе СA0=130 кг А13О3/м3, щелочи СNа = 160 кг Аl2О3/м3 (равна С*Na). Процесс протекает при охлаждении, в результате чего температура в аппаратах постепенно понижается от 70 до 50° по следующей схеме:(все концентрации даются на 1 м3 раствора в пересчете на безводный продукт А12О3 или Nа2О).
В первый аппарат вводят затравочные кристаллы размером d0 = 30 мкм, на поверхности которых в результате химического взаимодействия происходит осаждение гидроксида, В дальнейшем увеличение размера частиц происходит только за счет образования продукта на поверхности твердой фазы. Удельная поверхность твердых частиц в растворе Sуд = 2-105 м2/м3. Массовое соотношение А12О3 в твердой и жидкой фазах n = 3,0. Требуется определить величину достигаемой степени разложения алюминатного раствора и средний размер частиц продукта на выходе из последнего аппарата каскада.

Скачать решение задачи 8-4

Задача 8-5. В реакторе с мешалкой процесс образования олигомера проводится полунепрерывно. Мономер А загружается в аппарат до начала процесса, раствор реагента В с концентрацией СВл подается непрерывно в течение времени тп. Реагент А всегда содержится в избытке. Кинетическое уравнение имеет вид: йСв
-dCB/dт = k CB
где k = 0.001 с-1-
Объем аппарата составляет 6,3 м3, коэффициент заполнения в момент времени т=тп равен (р = 0,8. Расход раствора реагента В vB0= 0,5 м3/ч(1.39- 10~4 м3/с) начальная концентрация Св0 = = 8,4 кмоль/м3, тп = 3600 с. Реакция сопровождается тепловыделением, тепловой эффект равен (-Hr)=2-10' кДж/(кмоль В).
Определить: 1 ) общую продолжительность реакции при степени превращения хв = 0,98; 2) величину максимального теплового потока, который необходимо отводить для поддержания постоянной температуры.

Скачать решение задачи 8-5

Задача 8-6. В реакторе идеального смешения объемом 10 м3 проводится непрерывный процесс растворения кислорода в жидкости, сопровождающийся реакцией с растворенным реагентом А Кинетика реакции, протекающей в реакторе, описывается уравнением;
A + O0 -> B
Начальная концентрация Сл, = 4 кмоль/м3. Скорость подачи v0A =0,0011 м3/с. Количество воздуха - избыточное. Расход воздуха регулируется таким образом, чтобы остаточное содержание кислорода соответствовало его растворимости в жидкой фазе СO2=110 г/м~3. Удельное объемное газосодержание среды в условиях установившегося процесса составляет около 10 % (ф =0,1), коэффициент заполнения аппарата средой равен ф = 0,6.
Определить: 1) предельную степень превращения реагента А при рассматриваемых условиях проведения процесса; 2) величину коэффициента масс опер еда ч и, при которой может быть достигнута степень превращения х = 0,8.

Скачать решение задачи 8-6

Задача 8-7. В аппарате с мешалкой (Vа=2 м3) проводится непреывное растворение монодисперсных частиц реагента А, сопровождающееся быстрой химической реакцией с реагентом В, находящимся в растворе. Скорость процесса определяется скоростью массопередачи и описывается уравнением
(CA0 – CA)/CA0 = (1 - 0,0095т)^3/2 Коэффициент заполнения аппарата средой равен ф =0,8, расход суспензии через аппарат составляет v0 = 0,72 м3/ч (0,0002 м3/с). Рассчитать относительную долю частиц реагента А, не растворившихся полностью (проскок частиц).

Скачать решение задачи 8-7

Задача 8-8. Необходимо проверить пригодность непрерывнодействующего реактора с перемешивающим устройством (ввод сверху, вывод снизу) без отражательных перегородок объемом Va = 5 м3, в котором перемешивается система твердое тело (катализатор) - жидкость. Объемный расход среды через аппарат v0 = 2,78-10-3 м3/с.
Для наиболее полного протекания химической реакции необходимо, чтобы средняя относительная концентрация катализатора в объеме реактора была не менее 0,8 и чтобы перепад концентрации в осевом направлении не превышал 10%.
Известно, что плотность твердой фазы рт = 4000 кг/м3, плотность жидкой фазы рк = 1000 кг/м-3, а средний диаметр частиц катализатора dT, = 0,0003 м. В комплекте с аппаратом имеется лопастная мешалка диаметром dM = 1,25 м и электродвигатель - редуктор, обеспечивающий вращение перемешивающего устройства с частотой n=1 об/с. Диаметр аппарата D = 1,8 м, высота заполнения H = 1,97 м. Необходимо проверить, обеспечит ли объемный расход суспензии через аппарат заданную концентрацию твердой фазы и равномерность распределения твердой фазы по высоте аппарата.

Скачать решение задачи 8-8

Задача 8-9. Рассматривается химический реактор с механическим перемешивающим устройством и отражательными перегородками (объем аппарата Vа=2 м3, высота H =1,475 м, диаметр D = 1,4 м). Используется открытая турбинная мешалка dм =0,4 м, п =200 мин-1 (3,33 с-1). Реактор непрерывного действия (ввод сверху, отвод снизу). Объемный расход среды через аппарат v0= 1,1 м3/(м3-с). Рабочей средой является система твердое тело (катализатор) - жидкость. Характеристики рабочей среды: плотность жидкой фазы рж = 103 кг/м3, скорость осаждения твердой фазы wОС = 0,1 м/с. Динамический коэффициент вязкости среды 10-3 Па-с. Для наиболее полного протекания реакции необходимо, чтобы среднее время пребывания твердой фазы в объеме реактора было не меньше 0,4 ч. Проверить, удовлетворяет ли выбранный аппарат заданному технологическому требованию.

Скачать решение задачи 8-9

Задача 8-10. Вещество А, являющееся основным полупродуктом в производстве продукта К, может быть получено в условиях непрерывного производства двумя путями: 1) в каскаде реакторов барботажного типа со встроенными внутри теплообменными элементами; 2) в батарее, состоящей из кожухотрубных реакторов. Производительность реактора по веществу А зависит от количества загружаемого в аппарат исходного сырья и величины расхода воздуха, подаваемого в аппарат в качестве окислителя. В реакторе барботажного типа расход воздуха составляет 1,03 дмэ/мин на 1 дм3 реакционной смеси. При этом вещество с кислотным числом 280 может быть получено через 16 ч.
В кожухотрубном реакторе расход воздуха равен 18,2 дм3/мин на 1 дм3 реакционной смеси, что обеспечивает снижение времени окисления до 2 ч. В процессе эксплуатации реакторы должен обслуживать аппаратчик V разряда. Норма обслуживания - два аппарата на одного рабочего. Среднегодовая заработная плата одного аппаратчика V разряда 1400 руб. Отчисления на социальное страхование 8,4%. Эффективный фонд времени работы оборудования в год 345 дней. На установке трехсменная работа. Стоимость реактора барботажного типа объемом 65 м3 равна 153 100 руб. Стоимость кожухотрубного реактора того же объема составит 152800 руб. Норма амортизационных отчислений 14% от сметной стоимости реакторного оборудования. Затраты на доставку и монтаж оборудования составляют 20 % от его стоимости. Затраты на текущий ремонт оборудования в год -45% от суммы амортизации. Затраты по содержанию оборудования составляют 55 % от суммы амортизационных отчислений.
На основе имеющихся технико-экономических характеристик реак¬торов выбрать реакторную схему, наиболее экономичную для эксплуатации в производственном комплексе мощностью 54 т товарного продукта в год. Удельная норма расхода сырья на 1 т продукта составляет 0,68 т. Определить эффективность использования того или другого типа реактора.

Скачать решение задачи 8-10

   

Задачи по реакторам разные

Задача 1-1 (ОХТ реактора раз.) Дана обратимая реакция А ↔ R, имеющая константу скорости k1=1,75*10-3 с-1. Начальные концентрации исходного вещества СА0 = 0,45 кмоль*м-3, продукта СR = 0. Константа равновесия Кс = 4,8. Цена вещества А в пересчете на 1 кмоль 5,6 руб (кмоль А)-1. Объем реактора смешения V= 1,4 м3, производственные затраты на его обслуживание 6,2•10-3 руб*с-1-3. Объем реактора вытеснения 1,4 м3, производственные затраты на его обслуживание 8,0•10-3 руб•с-1•м-3.
После реактора проводится разделение продукта и непрореагировавшего вещества  А, причем 10% непрореагировавшего вещества А теряются, а продукт выделяется полностью. Выделенное вещество А можно снова использовать в производстве. Производственные затраты на разделение составляют 1,2 руб (кмоль непрореагировавшего А)-1. Оптовая цена продукта R в пересчете на 1 кмоль 28,4 руб (кмоль R)-1.
Определить максимальный доход при использовании реактора вытеснения и реактора смешения. Найти себестоимость продукта.

Скачать решение задачи 1-1 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-2 (ОХТ реактора раз.) Реакция между веществами А и В протекает по бимолекулярному закону и через 10 мин завершается на 25%. Через сколько времени завершается реакция на 50%, если исходные вещества в том и в другом случае взяты в стехиометрическом соотношении?

Скачать решение задачи 1-2 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-3 (ОХТ реактора раз.) При изучении элементарной бимолекулярной реакции в газовой фазе

Cl + H2 → HCl + H

получены опытные значения энергии активации Еа = 23 кДж·моль-1 и предэкспоненциального множителя константы скорости А = 9,5·1013 см3·моль-1·с-1. Используя теорию активированного комплекса, рассчитайте энтальпию и энтропии активации, Sp и Sc, при температуре 300 К.

Скачать решение задачи 1-3 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-4 (ОХТ реактора раз.) Для реакции R ←(k1)- A -(k2)→ S
с константами k1=2 c-1, k2 =0,7 c-1 требуется определить:
1) Количество молей продуктов R и S, образовавшихся на 1 моль введенного реагента А для реактора идеального вытеснения и реактора идеального смешения, если степень превращения исходного реагента для обоих реакторов равна 0,95;
2) Время пребывания, необходимое для достижения указанной степени превращения в реакторе каждого типа.

Скачать решение задачи 1-4 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-5 (ОХТ реактора раз.) Для обратимой реакции A ↔ B
а) получите аналитическим путем соотношение между временем релаксации ? и константами скорости k1, k2;
б) определите значения k1, k2, если известны t = 23 мкс и К = 103.

Скачать решение задачи 1-5 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-6 (ОХТ реактора раз.) В жидкофазном процессе протекает реакция второго порядка 2А → R с константой скорости реакции равной 2,71 л/(моль мин). Объемный расход смеси с концентрацией исходного реагента С  равен 4,11 м3/ч.
Определить производительность  РИС-н объемом  0,54 м3 по продукту R. Рассчитать объем  реактора вытеснения для полученной производительности.

Скачать решение задачи 1-6 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-7 (ОХТ реактора раз.) В реакторе  идеального смешения проходит реакция
A + B -(k1)→ R
R + B -(k2) S
S + B -(k3) D
константы скорости которой равны (в с (кмоль-3)-1): k1 = 3,8*10-3; k2 = 4,2*10-3; k3 = 6,4*10-3. Плотность реакционной смеси не меняется. Концентрация вещества В соизмерима с концентрацией вещества А. Найти выход по продукту S, если степень превращения вещества А составляет Xa = 0,8 а концентрация  продуктов в исходной смеси равна нулю.

Скачать решение задачи 1-7 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-8 (ОХТ реактора раз.) Реакция 2А  R, где k=6,01*10-3 м3/(моль*с), проходит в РИВ с рециклом. Продукт в исходном растворе отсутствует. Концентрация вещества А в исходном растворе и рецикле равна 2 кмоль/м3 . Производительность  реактора по продукту составляет 1,2*10-3 кмоль/с. Объем реактора 1 м3.
Определить объемную скорость рецикла и производительность системы по веществу А.

Скачать решение задачи 1-8 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1-9 (ОХТ реактора раз.) Процесс описывается параллельной реакцией типа

Процесс описывается параллельной реакцией типа

с константами скоростей k1 = 2c-1, k2 = 3 c-1. Объемный поток вещества R CR = 0,5 кмоль/м3, вещества S = 0,6 кмоль/м3. Начальные концентрации веществ CA0 = 4 кмоль/м3, CR0 = CS0 = 0. Определить производительность реактора по продукту R и S

Скачать решение задачи 1-9 (ОХТ реактора раз.)

Задача 1 В реакторе периодического действия протекает жидкофазная реакция второго порядка A + B -k→ R + S при постоянном объеме и соотношении начальных концентраций исходных веществ CA0 : CB0 = 0,55 : 0,45. Известно, что за t = 80 с степень превращения достигает xB = 30 %. Определить: степень превращения вещества А и В в реакторе идеального смешения и реакторе идеального вытеснения, если соотношение концентраций исходных веществ на входе в реактор остается прежним, а подача исходных веществ А и В осуществляется раздельно (скорости подачи веществ VOA = 1,8*10-3 м3/с, VOB = 2,7*10-3 м3/с. Объем каждого реактора V = 5,2 м3.
Скачать решение задачи 1

Задача 2 В РПД протекает жидкофазная реакция второго порядка A + 2B -k→ продукты. Плотность системы не меняется. Константа скорости реакции рассчитывается по веществу А. Соотношение CA0 : CB0 = 1 : 2. Известно, что за время t = 50 с степень превращения по веществу А достигает 12%. Требуется вычислить xА в РИВНД и РИСНД при том же соотношении исходных концентраций, если скорость подачи исходных веществ составляет V0 =2,4*10-2 м3/с, а объем каждого реактора равен V = 5,6 м3. Определить объемы РИВ и РИС, необходимые для достижения рассчитанных выше степеней превращения, если соотношение исходных концентраций веществ будет равно CA0 : CB0 = 1 : 4 (CB0 = const).
Скачать решение задачи 2

Задача 3 Параллельная реакция второго порядка:
A + B -k1→ 2R
A + A -k2→ 2S
протекает в РПД при постоянном объеме и соотношении констант скорости k2 = 0,5*k1, (обе задаются по веществу А). Плотность смеси не меняется. При t = 140 с и соотношение исходных концентраций CA0 =3*CB0 xB = 0,62. Определить степень превращения вещества А и В в реакторе идеального вытеснения объемом Vp = 1,4 м3 при скорости подачи смеси V0 = 1,5*10-2 м3
Скачать решение задачи 3

Задача 4 В реакторе идеального смешения проходит реакция
A + B -k1→ R
R + B -k2 S
S + B -k3 D
константы скорости которой равны, м3/(с*кмоль): k1 = 3,8*10-3, k2 = 4,2*10-3, k3 = 6,4*10-3. Давление смеси не меняется. Концентрация вещества В соизмеряется с концентрацией вещества А. Найти выход по продукту S, если xА = 0,80, а концентрация продукта в исходной смеси равна нулю.
Скачать решение задачи 4

Задача 5 Рассчитать общее количество теплоты, которое необходимо отводить из реактора полимеризации. Известно, что производительность реактора по сухому веществу 14,3 т/сут. Степень превращения мономера в полимер xM = 0,80; тепловой эффект реакции H = 8,9*105 Дж/кг. Плотность реакционной смеси 1056 кг/м3; cp = 3140 Дж/(кг*К); T0 = 313 К – исходная смесь поступает при температуре; Tp = 307 K – температура реакции. Концентрация мономера в исходной смеси C0 = 40 % (масс). Время реакции 5 ч (18*10^3 с).
Скачать решение задачи 5

Задача 6 Рассчитать секционную колонну для варки новолачных смол производительностью по сухой смоле 400 кг/ч. Материальный баланс варки новолачной смолы:

Материальный баланс варки новолачной смолы

Скачать решение задачи 6

Задача 7 В одиночном реакторе непрерывного действия объемом VR = 50 л осуществляется реакция первого порядка со скоростью r = 2,5*10-4 моль*л-1*мин-1. Питание реактора исходной смесью F = 0,5 л*мин-1. Найти состав смеси, выходящей из реактора при различных степенях превращения U (0,3; 0,4 и 0,6), если в реакции участвует 1 моль вещества.
Скачать решение задачи 7

Задача 8 Рассчитать константы скоростей двух параллельных реакций первого порядка для гомогенной реакции через 20 лет от начала опыта А -k1→B,  А -k1D CA = 4, CB = 10, CD = 6
Скачать решение задачи 8

Задача 9 Сформулировать правило Вангофа. Оцените диапозон значений Е соответствующие этому правилу. Для расчета используйте интервал t. Т1 - Т2 в пределах которого применяется правило Вангофа значение k = 2-4
Скачать решение задачи 9

Задача 10 Определите время полуразложения моносилана SiH4 Si + 2H2 при t = 700 C, если реакция протекает по первому порядку, А = 2*1013, E = 51,1 ккал/моль
Скачать решение задачи 10

Задача 11 Скорость реакции увеличивается в три раза при повышении Е = 30-40 при температуре 30 С
Скачать решение задачи 11

Задача 12 При Т1 = 300 К реакция первого порядка протекает на 30 К за 200 мин, а Т2 = 325 К за 30 мин. За какой промежуток времени эта реакция пройдет на туже глубину при Т = 380 К.
Скачать решение задачи 12

Задача 13 Константа скорости реакции CH3Cl2 → CH2=CHCl-CH2Cl. При Т1 = 600 К, k1 = 1,18*10-6 первого порядка, Т2 = 700 Кб k2 = 1,2*10-3. Определить энтальпию, энтропию при 600К
Скачать решение задачи 13

Задача 14 Сосуд объемом V = 200 см3 содержится 2H2 и Cl2 подвергается облучениюс л = 420 нм, температура 25С. Облучение света 2*10-6 Дж/с. При облучении реакция смеси 1,5 мин, Р1 = 150, Р2 = 100 поглощается только 70% поданного света
Скачать решение задачи 14

Задача 15 Вывести кинетическое уравнение, используя принципы стационарных концентраций
1) CH3CHO -k1-> CH3 + CHO
2) CH3 + CH3CHO -k2-> CH4 + CH3CO
3) CH3CO -k3-> CH3 + CO
4) 2CH3CO -k4-> (CH3CO)2
Скачать решение задачи 15

Задача 16 Определить, какое количество вещества можно переработать в реактореидеального смешения периодического действия объемом 5 м3 за сутки, если в нем проводить реакцию типа А → С до степени превращения, равной 0.9. Константа скорости реакции k = 0.04 мин-1. Начальная концентрация реагента СА,0 = 2 моль/л. Время загрузки и выгрузки продукта составляет 30 минут (за одну операцию). Коэффициент заполнения реактора равен 0.8.
Скачать решение задачи 16

Задача 17  Реакция А + В ↔ R + S протекает в жидкой фазе и проводится в проточном реакторе идеального смешения объемом 0.12 м3; k1 = 0.118; k2 = 0.05 м3/кмоль•с. В реактор поступают непрерывно с одинаковыми объемными скоростями два потока жидкости, в одном из которых содержится 2.8 кмоль/м3 вещества А, а в другом 1.6 кмоль/м3 вещества В. Требуется определить, с какой скоростью необходимо подавать каждый раствор, чтобы за время пребывания в аппарате прореагировало 75% вещества В. Принять, что плотность жидкости в процессе реакции не изменяется.
Скачать решение задачи 17

Задача 18 Реакция типа 2А → R проводится в РИВ, на выходе из которогоконцентрация продукта 0.8 моль/л. Константа скорости реакции 0,24 л/(моль*мин). Начальная концентрация реагента А 1.8 кмоль/м3. Определитеобъем реактора и конечную степень превращения вещества А, еслипроизводительность составляет 3,8 кмоль R в час.
Скачать решение задачи 18

Задача 19 (ОХТ-ким). При термическом крекинге пропана в определенных условиях могут быть получены или пропилен и водород, или этилен и метай. Предположим, что пропан подвергается крекингу при пропускании через трубку, которая обогревается снаружи большим количеством горячих газов, имеющих температуру 780 С. Для проектирования промышленной установки требуется определить:
1)   размеры реактора, необходимые для достижения 50%-го распада исходного пропана;
2)  состав углеводородных газов после реакции. Данные для расчета:
Температура нагревания пропана 720 °С
Диаметр стальной реакционной трубки в, мм:
внутренний  76
внешний  116
Рабочее давление в реакторе, 1 атм
Массовая скорость пропана 330 кг((м2*ч)

Скачать решение задачи 19 (ОХТ-ким)

Задача 20 (ОХТ-ким.) Определить размеры реактора для окисления хлористого, нитрозила воздухом при температуре 300° С и давлении 5 атм. Конечная степень окисления по условиям равновесия составляет 80%. В реактор поступает 4,88 кмоль/(м2*ч) хлористого нитрозила и 12 кмолъ/(м2 ч) воздуха. Уравнения реакций
2NOCl = 2NO + Cl2
2NO + O2 = 2NO2
Считают, что эти реакции протекают независимо друг от друга.
Константы скоростей реакций при 300 С: разложение NOCl k1 = 10,1*103 мл/(моль*сек)
образование NOCl k1/ = 25,3*109 мл2/(моль2*сек)
образование NO2 k2/ = 1,13*104 л2/((г*эквO2)2*сек)
Константа равновесия реакции окисления NO в NO2 при 300° С: K = k2/k2/ = 447

Скачать решение задачи 20 (ОХТ-ким)

Задача 21 (ОХТ-ким) Реакция 2A ↔ B + C должна проходить непрерывно в батарее реакторов с перемешиванием. Начальный объемный расход питания равен 10 м3/ч. Концентрация вещества А в исходном питании cA0 =1,5 кмолъ/м3 (концентрации веществ В и С здесь равны нулю}. Константа скорости прямой реакции равна 10 м3/(кмоль ч), а константа равновесия Ке = 16,0. Необходимая степень превращения должна составлять 80% от равновесной.
При использовании только одного реактора определить его объем. Кроме того, найти, сколько аппаратов в батарее потребуется для достижения той же степени превращения, если объем каждого из них равен 0,1 от рассчитанного объема.

Скачать решение задачи 21 (ОХТ-ким)

Задача 22 (ОХТ-ким) Уксусный ангидрид подвергают гидролизу при 40 С непрерывным способом в реакторе с мешалкой (Vr = 10000 мл). Первичная загрузка водного раствора, содержащего 0,5*10-1 моль/мл уксусного ангидрида, равна 10 л. Массовый расход питания (уксусного ангидрида концентрации 3,0*10-4 моль/мл) постоянен и равен 2 л/мин. С таким же расходом удаляется продукт. Плотность реакционной смеси можно считать постоянной. Скорость реакции (первого порядка) г = kc*c моль/(мл*мин). Константа скорости реакции kc = 0,380 мин-1. Определить время достижения устойчивого режима работы реактора.

Скачать решение задачи 22 (ОХТ-ким)

Задача 23 (ОХТ-ким) Гексаметилентетрамин (уротропин) получают в реакторе полупериодического действия путем прибавления 7,57 л/мин водного раствора аммиака (концентрация аммиака 25 масс. %) к первоначальной загрузке 900 л формальдегида (концентрация формальдегида 42 масс. %). Температура формальдегида 25° С. Для того чтобы началась реакция, температура формальдегида должна быть 50° С, а раствора аммиака 25° С.
Количество тепла, выделенного в результате реакции, равно 535 ккал/кг уротропина. Если реактор работает при температуре 100° С, скорость реакции становится очень большой по сравнению со скоростью переноса тепла в окружающую среду. Для охлаждения используют змеевик (хладагент - вода). Общий коэффициент теплопередачи Кт = 415 ккал/(м2*ч*град). Расход охлаждающей воды должен быть таким, чтобы температура охлаждающей воды не превышала 25° С.
Дополнительные сведения: плотность раствора аммиака равна 910 кг/м3; плотность формальдегида (42 масс. %) при 25° С равна 1100 кг/м3; теплоемкость смеси реагентов можно считать постоянной С = Са = 0,556 ккал.(кг*град); скорость обратной реакции ничтожно мала. Рассчитать длину змеевика L, если диаметр его трубы Dтр = 25 мм.

Скачать решение задачи 23 (ОХТ-ким)

Задача 24 (ОХТ-ким) Рассчитать колонну с насадкой для абсорбции аммиака из смеси газов раствором серной кислоты. Парциальное давление аммиака в смеси газов на входе в колонну равно 0,05 ат, на выходе 0,01 ат. Концентрация серной кислоты в абсорбенте на входе 0,6 кмолъ/л3, на выходе 0,5 кмолъ/м3. Частные коэффициенты массопередачи ky = 0.35 кмоль/(м2*ч*ат), kL = 0,005; H = 75 кмоль/(м3*ат); расход смеси газов 45 кмолъ/ч; общее давление 1 ат. Газ и жидкость движутся противотоком.
Реакция протекает с большой скоростью по уравнению и практически необратима (m = b/a = 0,5).

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

Скачать решение задачи 24 (ОХТ-ким)

Задача 25 (ОХТ-ким) Для абсорбции из смеси газов одного компонента, химически реагирующего с абсорбентом, необходимо иметь поверхность 2060 м2. Известны также следующие данные: 1) вязкость жидкого абсорбента 1 спз; 2) плотность смеси газов p = 0,575 кг/м3, 3) плотность жидкого абсорбента pL = 1000 кг/м3; 4) массовый расход абсорбента L = 14400 кг/ч; 5) объемный расход газа (при рабочей температуре и давлении) Qy = 5400 м3/ч. Определить  размеры колонны.

Скачать решение задачи 25 (ОХТ-ким)

Задача 26 (ОХТ-ким) Нужно определить скорость реакции окисления SO2 в SO3 на платиновом катализаторе в присутствии алюминия в дифференциальном реакторе при общем давлении в системе, равном 790 мм рт. ст.
Необходимо рассмотреть следующие факторы, которые могут оказывать влияние на скорость каталитического процесса: хемосорбцию SO2 и SO3, поверхностную реакцию и десорбцию SO3. Записав уравнения скорости для этих четырех случаев и сопоставив их с экспериментальными наблюдениями, можно определить, нто наиболее медленным этапом процесса является поверхностная реакция.
Для нахождения констант в уравнении скорости необходимо, чтобы в экспериментальных работах изменялось независимо парциальное давление каждого компонента и общее давление, а также чтобы состав смеси оставался постоянным. Поэтому нужно определить изменение степени превращения при постоянном составе и постоянном парциальном давлении индивидуальных компонентов.
Из этого следует, что существует возможность проверки справедливости предложенного уравнения. Однако нельзя найти значения констант равновесия адсорбции.
Экспериментальные данные, полученные при температуре 480° С, приведены в табл. 1
Таблица   1 Экспериментальные данные

Экспериментальные данные, полученные при температуре 480° С, приведены в табл. 1

Требуется идентифицировать механизм реакции путем оценки констант уравнения скорости и сопоставления экспериментальных скоростей реакции с вычисленными их значениями.

Скачать решение задачи 26 (ОХТ-ким)

Задача 27 (ОХТ-ким) Для проведения реакции полимеризации пропена в адиабатическом реакторе требуется определить объемную скорость (количество газа в м3, подаваемого в 1 ч на единицу объема реактора), необходимую для того, чтобы полимеризации подверглось 98% исходного пропена.
Полимеризация проводится при давлении 15 атм. Температура на входе в реактор равна 230° С. Массовая скорость потока 1000 кг/(м2-ч). Исходная смесь состоит из 38 мол.% пропена и 62 мол. % пропана. Частицы катализатора имеют цилиндрическую форму (высота и диаметр равны 6,25 мм). Внешний свободный объем слоя катализатора составляет 50%.
Экспериментальные данные показывают, что в результате реакции получается смесь ненасыщенных углеводородов, имеющая среднюю молекулярную массу 105, среднюю температуру кипения 104,4 °С и плотность 0,71 кг/м? (при 15,6 С).
Для упрощения расчета можно допустить, что реакция полимеризации необратима и активность катализатора настолько высока, что концентрация пропена на активной поверхности катализатора практически равна нулю {реакция определяется диффузией). Падением давления  в  реакторе мощно пренебречь.

Скачать решение задачи 27 (ОХТ-ким)

Задача 28 (ОХТ-ким) Рассчитать поверхность охлаждения реактора с движущимся слоем, производящего 100 т винилхлорида в год из газообразного хлористого водорода и ацетилена.
Реактор  работает в  следующих условиях: Объемный расход, л2/ч:
ацетилена - 5,0
хлористого водорода - 5,5
Тепловой эффект реакции, 36 - 40 ккал/моль
Температура, °С:
реакции 180 - 200
в рубашке - 120
Время контакта, 62 сек
Диаметр частиц катализатора, 60 – 100 мкм
Экспериментальные данные показывают, что скорость движения равна скорости газов в реакторе с неподвижным слоем типа теплообменника для этого же производства. При одинаковых производительностях и скоростях сечение реактора с движущимся слоем будет равно сечению реактора с неподвижным слоем. Реактор с неподвижным слоем имеет 91 трубу (длина каждой трубы L = 3 м). Частицы катализатора имеют размеры 6х2 мм. Общее сечение труб равно 0,114 м2.

Скачать решение задачи 28 (ОХТ-ким)

Задача 29 (ОХТ-ким) Рассчитать реактор с движущимся слоем для производства 4,5 м3/ч этилена при 20° С путем каталитической дегидрогенизации этана.
Определения, произведенные для реактора с неподвижным слоем типа теплообменника, доказывают, что для полной конверсии температура реакции должна быть равна 375° С, а время контакта 4,8 сек. Тепло, необходимое для проведения реакции (11 ккал/молъ), получают с помощью системы электрического нагревания. Для испарения спирта используют теплообменник (теплоноситель - пар)

Скачать решение задачи 29 (ОХТ-ким)

   

Задачи по реакторам разные часть 2

Задача 30 Процесс описывается реакцией типа А + В → R с константой скорости k = 0,54 л/(моль/мин). Объемные потоки вещества А с концентрацией 1,8 моль/л и вещества В с концентрацией 2,7 моль/л равны 100 и 80 л/мин. Производительность реактора по продукту R составляет 8,64 кмоль/ч, концентрация продукта R на выходе - 0,8 моль/л. Определить требуемый объем реактора смешения.
Скачать решение задачи 30

Задача 31 Процесс описываемый реакцией 2A  R с константой скорости k = 5*10-2 с проводится в системе реакторов. Объемный расход исходной смеси равен 200 л/мин, объем реакторы вытеснения 150 л, объем реакторов смешения в каскаде – 50л. Определить распределение объемного потока по реакторам, если степень превращения в реакторе вытеснения равна степени превращения в каскаде реакторов смешения

Определить распределение объемного потока по реакторам, если степень превращения в реакторе вытеснения равна степени превращения в каскаде реакторов смешения

Скачать решение задачи 31

Задача 32 В непрерывном реакторе смешения проводится последовательная реакция типа А  S с константами скоростей k1 = 0,5 ч-1 и k2 = 0,8 ч-1. Исходная концентрация вещества А равна 5 кмоль/м3. Продукты R и S на входе в реактор отсутствуют. Рассчитать необходимый объем реактора вытеснения, степень превращения вещества А, селективность и выход целевого продукта.
Скачать решение задачи 32

Задача 33 В проточном РИС объемом 2 м3 проводится необратимая экзотермическая реакция с константой скорости, с-1, описываемой уравнением k=1012e(-90000/RT). Теплоемкость реакционной смеси равна 20190 Дж/(кг•К) и не зависит от температуры и степени превращения. Плотность реакционной смеси остается постоянной и равной 1000 кг/м3. Исходный реагент с концентрацией 6 кмоль/м3 подается в реактор со скоростью 5 м3/ч. Тепловой эффект равен 96600 Дж/моль. Температура в реакторе не должна превышать 333 К. Рассчитать, при какой температуре следует подавать исходный раствор, чтобы процесс протекал в адиабатических условиях.
Скачать решение задачи 33

Задача 34 Сухой полуводяной газ состава, об. %: СО - 37, Н2 - 35, N2 - 22, СО2 - 6, - подвергают конверсии при 500 °С. Определить объем водяного пара, обеспечивающий равновесную степень конверсии хр = 0,51 и определить состав конвертированного газа в об.%. Температурная зависимость константы равновесия реакции СО + Н2О - СО2 + Н2 следующая:
lgKp = 2485,5/T + 1,565*lgT - 0,066*10-3 - 0,207*105/T2 - 6,946
Скачать решение задачи 34

Задача 35 Жидкофазная реакция типа   имеет константу скорости k = 3,8 ч-1. Заданная степень превращения вещества А составляет 0,8, исходная концентрация А - 0,8 моль/л. Объем реактора смешения периодического действия - 4 м3. Коэффициент заполнения 0,8. Время загрузки и выгрузки за одну операцию τв = 20 мин. Определить суточную производительность по продукту R.
Скачать решение задачи 35

Задача 36 Для реакции первого порядка известны данные ΔНr = 11600 кДж/моль, k = 0,8 ч-1, nA0 = 2,27 кмоль, K = 510 Вт/(м2*град). Определите поверхность теплообмена, необходимую для поддержания постоянной температуры 49 °С до конечной степени превращения 70 %. Нагрев осуществляется паром, температуру которого можно изменить от 177 до 110 °С
Скачать решение задачи 36

Задача 37 Жидкофазная реакция типа А  2S имеет константу скорости, равную 4.5 ч-1. Объемный расход исходного вещества с концентрацией 0.8 моль/л составляет 14,5 м3/ч. Рассчитать суточную производительность по продукту R, S для реактора идеального смешения объемом 3 м3.
Скачать решение задачи 37

Задача 38 Процесс описывается параллельной реакцией типа
R,
S
с константами скоростей k1= 0,28 л/(моль/мин) и k2 = 0,12 л/(моль/мин). Поток вещества поступает с концентрацией 1,6 моль/л. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 200 л. Степень превращения вещества A составляет 0,8. Определить допустимый расход вещества А.
Скачать решение задачи 38

Задача 39 Жидкофазная реакция типа А RS имеет константы скоростей, равные k1 = 2 с-1 и k2 = 0,8 с-1. 4.5 ч-1 .Объемный расход исходного вещества А с концентрацией 1,8 моль/л составляет 18 м3/ч. Рассчитать объем реактора вытеснения для получения максимального количества вещества R, селективность и производительность по продукту R.
Скачать решение задачи 39

Задача 40 Реакция:
A + B = R, k1 = 2*10-3
B + R = S, k2 = 4*10-3
Проводится в РИВ при скорости подачи v0 = 1,2*10-3 и начальных концентрациях исходных веществ CA0 = 0,077 кмоль/м3, CB0 = 0,14 кмоль/м3 (считать, что исходные концентрации продуктов равны 0). Определить максимальный выход продукта R, а также все выходные концентрации веществ и необходимый объем реактора.
Скачать решение задачи 40

Задача 41 Рассчитать теплоту реакции конверсии метана СН4 + Н2О  СО + 3Н2, если в реакцию вступило 98 м3 метана. Значения энтальпии образования веществ взять из справочных таблиц.
Скачать решение задачи 41

Задача 42 Рассчитать тепловой баланс по получении 1000 м3 Н2 конверсией метана в одну стадию при 1000 °С: СН4(г) + Н2О(п)  СО(г) + 3Н2(г), ΔН > 0.
Скачать решение задачи 42

Задача 43 При окислении SO2 в SO3 в производстве Н2SO4 по контактному способу в форконтактный аппарат поступает сернистый газ состава, об. % SO2 - 11; О2 - 10; N2 - 79. Процесс окисления осуществляется при t = 570 °С и Р = 1200 кПа. Степень окисления - 70 %. Рассчитать состав окисленного газа и значение
Скачать решение задачи 43

Задача 44 Для обратимой экзотермической реакции A  R + Qр зависимость константы равновесия от температуры задана в виде lnKp= 9000/T-27. Экспериментально установлено, что при температуре 30 °С за время 1140 с степень превращения вещества А хА = 0,79, при 40 °С за 480 с - хА = 0,65. Построить зависимость степени превращения вещества А от температуры и определить оптимальную температуру, при которой достигается максимальная степень превращения, если продолжительность реакции составляет 300 с.
Скачать решение задачи 44

Задача 45 В реакторе идеального вытеснения объемом 1,26 м3, работающем в адиабатических условиях, проводится реакция первого порядка 2А  R + Qp, с константой скорости, с-1, описываемой уравнением k = 1013ехр[-1200/T]. В реактор подается поток с концентрацией СА0 = 3,2 кмоль/м3 при 325 К. Температура реакционной смеси на выходе из реактора составляет 357 К, тепловой эффект реакции - 2,7 кДж/кг*К правильная единица измерения кДж/кг или кДж/кмоль, плотность реакционной смеси - 850 кг/м3. Определить производительность реактора по продукту R.
Скачать решение задачи 45

Задача 46 Рассчитать объем реактора смешения для получения максимального количества продукта R, а также определить селективность и производительность по продукту R.
Реакция: А → R  S
объемный расход исходного вещества GV = 18 м3/ч;
начальная концентрация исходного вещества СА0= 4,8 моль/л;
константа скорости прямой реакции k1 = 5 мин-1 и k2 = 1,8 мин-1.
Скачать решение задачи 46

Задача 47 В непрерывном реакторе смешения проводится последовательная реакция типа А R S с константами скоростей k1 = 0,5 ч-1 и k2 = 0,8 ч-1. Исходная концентрация вещества А равна 5 кмоль/м3. Продукты R и S на входе в реактор отсутствуют. Рассчитать необходимый объем реактора смешения для максимального выхода целевого продукта R, степень превращения исходного реагента, селективность и выход по целевому продукту, если объемный расход составляет 2,4 м3/ч.
Скачать решение задачи 47

Задача 48 Определить производительность реактора по продукту R рассчитать объем реактора идеального вытеснения для полученной производительности, если данная реакция проводиться в РИС-Н.
реакция 2А  R;
порядок реакции n=2;
объемный расход исходного вещества GV = 3,6 м3/ч;
начальная концентрация исходного вещества СА,0= 0,5 кмоль/м3;
константа скорости реакции k= 2,3 л/(моль•мин);
VРИС-Н = 0,4 м3 .
Скачать решение задачи 48

Задача 49 Определить объем одного реактора и время пребывания реагента в каскаде из 4-х реакторов для реакции A + B = R + S; СА0 = 0,3 моль/л, ХА = 0,7, v0 =20 л/мин, k = 0,38 мин-1.
Скачать решение задачи 49

Задача 50 В проточном РИС объемом 2 м3 проводится необратимая экзотермическая реакция с константой скорости, с-1, описываемой уравнением k = 1012e(-90000/RT). Теплоемкость реакционной смеси равна 20190 Дж/(кг•К) и не зависит от температуры и степени превращения. Плотность реакционной смеси остается постоянной и равной 1000 кг/м3. Исходный реагент с концентрацией 6 кмоль/м3 подается в реактор со скоростью 5 м3/ч. Тепловой эффект равен 96600 Дж/моль. Температура в реакторе не должна превышать 333 К. Рассчитать, при какой температуре следует подавать исходный раствор, чтобы процесс протекал в адиабатических условиях.
Скачать решение задачи 50

   

Cтраница 2 из 2

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат