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

Скачать решение задачи 31

Задача 32 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 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 х_р = 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 τ_в = 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, n_A0 = 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
A → R,
A → 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→ R → S 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 C_A0 = 0,077 кмоль/м³, C_B0 = 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 х_А = 0,79, при 40 °С за 480 с - х_А = 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 С_А0 = 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 G_V = 18 м³/ч;
начальная концентрация исходного вещества С_А0= 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 G_V = 3,6 м³/ч;
начальная концентрация исходного вещества С_А,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; С_А0 = 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