Главная / Задачи по ОХТ / Решение задач В.И. Игнатенков, В.С Бесков


Задачи Игнатенков Бесков

Раздел 3. Химические реакторы

Задача 3.1-1 Проводится жидкофазная реакция первого порядка A -> R. Константа скорости реакции равна 0,45 мин-1. Объемный расход реагента составляет 30 л/мин. Определить степень превращения вещества А в реакторах РИС-н и РИВ объемом 150л каждый.

Скачать решение задачи 3.1-1 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-2 Жидкофазная обратимая реакция 2A <-> R проводится в РИС-н  объемом 2,6 м3. Константа скорости прямой реакции k1=31,4 м3/(кмоль*мин), обратной k2=2 мин-1. Концентрация исходного вещества 0,6 моль/л. Требуемая степень превращения хА=0,8. Определить производительность реактора по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-3 В реакторе протекает реакция второго порядка 2A = R с константой скорости реакции равной 2,8*10-1 л/(моль*с). Начальная концентрация вещества А на входе в реактор равна 0,85 моль/л, степень превращения вещества А 0,9. Определить какое количество вещества А можно переработать в РИС-н объемом 2 м3 и в РИВ объемом 0,6 м3.

Скачать решение задачи 3.1-3 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3-1-4 Жидкофазная обратимая реакция второго порядка A + B = R + S проводится в реакторе идеального смешения объемом 40 л. Константа скорости прямой реакции k1=1,8 л/(моль•мин), обратной – k2=0,8 л/(моль•мин). Вещества А и В подаются раздельно в стехиометрическом соотношении. Концентрации веществ в индивидуальных потоках равны 0,5 моль/л. Определить, какое количество веществ А и В перерабатывается за 1 ч, если степень превращения вещества А составляет 0,85 от равновесной.

Скачать решение задачи 3.1-4 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-5 В жидкофазном процессе протекает реакция второго порядка 2А → R. с константой скорости реакции равной 2,3 л/(моль·мин). Объемный расход смеси с концентрацией исходного реагента СА0 = 0,5 кмоль/м3 равен 3,6 м3/ч. Определить производительность РИС-н объемом 0,4 м3 по продукту R. Рассчитать объем РИВ для полученной производительности.
Скачать решение задачи 3.1-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-6 В реакторе периодического действия при проведении реакции получены следующие результаты:

В реакторе периодического действия при проведении реакции получены следующие результаты:

Используя данные результаты, сравнить эффективность РИВ и РИС-н для степени превращения 0,8.

Скачать решение задачи 3.1-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-7 Жидкофазный процесс, описываемый реакцией первого поряд-ка A  R, проводится в реакторе идеального смешения, время пребывания в котором составляет 360 с. Объемный расход исходного вещества равен 4 м3/ч. Концентрация вещества А СА0 = 2 кмоль/м3.
Рассчитать производительность по продукту R, если известно, что за 120 с в реакторе периодического действия в продукт превращается 40% исходного вещества.

Скачать решение задачи 3.1-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-8 Жидкофазный процесс описывается простой реакцией первого порядка A  R с константой скорости реакции k = 0,45 мин-1. Объемный расход вещества А составляет 30 л/мин. Определить степени превращения вещества А в РИС-н и РИВ объемом по 145 л.

Скачать решение задачи 3.1-8 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-9 Реактор периодического действия за 8 ч работы производит 4,75 кмоль продукта. Для того чтобы загрузить реактор и нагреть его до температуры реакции, требуется 0,2 ч, а чтобы выгрузить продукт и подготовить реактор к следующему циклу, - 0,8 ч. Определить необходимый объем реактора, если 90 % поступающего в реактор исходного реагента с концентрацией 8 моль/л подвергается превращению, константа скорости реакции = 0,003 мин-1.

Скачать решение задачи 3.1-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-10 Жидкофазный процесс описывается простой реакцией перво-го порядка с константой скорости равной 0,12 мин-1. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 3 кмоль/м3. Требуемая степень превращения вещества А ха = 0,85. Определить, какое количество вещества А можно переработать за 1 ч в реакторе идеального смешения и реакторе идеального вытеснения объемом 0,8 м3.

Скачать решение задачи 3.1-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-11 В реакторе периодического действия при изотермическом режиме работы и без изменения массовой плотности реакционной смеси проводят параллельную реакцию первого порядка

реакционной смеси проводят параллельную реакцию первого порядка

Через 50 мин после начала реакции 90% исходного вещества разложилось. Получившийся продукт содержит на 1 моль продукта S - 9,1 моль продукта R. На начало реакции продукты R и S отсутствовали. Определить константы скоростей реакций.

Скачать решение задачи 3.1-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-12 Жидкофазная реакция А + В  R проводится в непрерывном реакторе смешения. Константа скорости реакции k = 0,005 л/(моль•мин). Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными объемными скоростями. Концентрации веществ в индивидуальных потоках соответственно СА = 2,4 моль/л, СВ = 3,6 моль/л. Необходимая степень превращения вещества А равна 80%. Определить допустимый расход веществ А и В в час.

Скачать решение задачи 3.1-12 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-13 Производство этилацетата описывается химическим уравнением:

С2Н5ОН + СН3СООН → СН3СООС2Н5 + Н2О.

Константа скорости прямой реакции 7,9•10-6 м3/(кмоль•с), константа равновесия при температуре реакции - 2,9. Водный раствор реакционной смеси содержит 25 % массовых долей кислоты, 46 % массовых долей спирта и не содержит эфира. Требуемая степень превращения кислоты составляет 35 %.
Рассчитать объем трубчатого реактора для производства 25 т/сут этилацетата, принимая, что плотность реакционной смеси остается постоянной и равной 1020 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.1-13 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-14 Жидкофазная реакция 2A → R + S имеет константу скорости 0,38 л/(моль•с). Объемный расход вещества А с концентрацией СА0 = 0,4 моль/л равен 40 л/мин.
Определить объемы реакторов РИС-н и РИВ при проведении процесса до степеней превращения 0,3; 0,5; 0,7; 0,9.

Скачать решение задачи 3.1-14 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-15 Жидкофазная необратимая реакция первого порядка проводится в реакторе смешения периодического действия без изменения массовой плотности реагирующих веществ. Продукты реакции в исходном растворе отсутствуют. За время t = 120 с в целевой продукт превращается 20% исходного вещества.
Определить степень превращения в непрерывном реакторе смешения при времени пребывания 360 мин.
Скачать решение задачи 3.1-15 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3-1-16 Жидкофазная необратимая реакция первого порядка имеет константу скорости 0,45 мин-1. Объемный расход реагента А с концентрацией СА0 = 1,6 моль/л составляет 3,6 м3/ч.
Определить производительность по продукту R в реакторе идеального смешения и реакторе идеального вытеснения, если их объемы равны 145 л.

Скачать решение задачи 3.1-16 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-17 Жидкофазная реакция A  2R имеет константу скорости реакции равную 3,8ч-1. Объёмный расход исходного вещества составляет 33,5 м3/ч. Концентрация СА0=0,8 моль/л. Рассчитать суточную производительность по продукту R для реактора смешения объемом 4м.

Скачать решение задачи 3.1-17 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-18 Жидкофазная обратимая реакция второго порядка 2А ↔ R + S имеет константу скорости прямой реакции k = 2-10-3 м3/(кмоль*с) и константу равновесия КP = 9. Объемный расход исходного вещества с концентрацией СA0 = 1,5 моль/л составляет 4,8 м3/ч, требуемая степень превращения вещества А - 80% равновесной степени превращения.
Определить необходимые объемы реакторов идеального смешения и идеального вытеснения для проведения данного процесса.

Скачать решение задачи 3.1-18 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-19 Жидкофазная реакция A + B = R + S с константой скорости прямой реакции k1 = 1,8 л/(моль•мин) и константой скорости обратной реакции k-1 = 0,8 л/(моль•мин), проводится в реакторе идеального смешения объемом 40 л. Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными концентрациями СА = СВ = 0,8 моль/л. Вещества А и В в реакторе находятся в стехиометрическом соотношении. Требуемая степень превращения вещества А хА = 0,9 хАравн. Рассчитать объемный расход реагентов.

Скачать решение задачи 3.1-19 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-20 Жидкофазная реакция 2А  R с константой скорости реакции равной 0,4 мин-1 проводится в реакторе идеального смешения объемом 0,5 м3. Объемный расход вещества А составляет 20 л/мин. Определить какую степень превращения можно достигнуть в этих условиях, и рассчитать объем реактора идеального вытеснения для достижения той же степени превращения и производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-20 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-21 В непрерывном реакторе идеального смешения осуществляется жидкофазный процесс, описываемый последовательной реакцией

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-21

Константы скорости реакций k1=0,6 ч-1, k2=0,8 ч-1. Объёмный расход реакционной смеси равен 2,4 м3/ч. Исходные концентрации веществ соответственно: СА0=5моль/л, СR0S0=0.

Рассчитать необходимый объем реактора для получения максимального выхода целевого продукта R, степень превращения исходного вещества А, селективность и выход по целевому продукту, суточную производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-21 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-22 В непрерывном реакторе идеального вытеснения осуществляется жидкофазный процесс, описываемый последовательной реакцией

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-22

Константы скорости реакций k1=0,6 ч-1, k2=0,8 ч-1. Объёмный расход реакционной смеси равен 2,4 м3/ч. Исходные концентрации веществ соответственно: СА0=5моль/л, СR0=СS0=0.
Рассчитать необходимый объем реактора для получения максимального выхода целевого продукта R, степень превращения исходного вещества А, селективность и выход по целевому продукту, суточную производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-22 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-23 В проточном реакторе идеального смешения проводится реакция:
A+B -k→R
Однако вещества А и В склонны к полимеризации, описываемой уравнениями:
2A -k2S и 2B -k2D  
Определить оптимальное соотношение А и В в реакторе для получения максимального выхода целевого продукта R.

Скачать решение задачи 3.1-23 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-24 Жидкофазный процесс описывается сложной параллельной реакцией

реакционной смеси проводят параллельную реакцию первого порядка

Объемный расход вещества А с концентрацией СА0 = 0,8 кмоль/м3 равен 2,4 л/мин. Требуемая степень превращения xА = 0,85.
Выбрать тип реактора, рассчитать его объем, интегральную селективность и производительность по целевому продукту R, если: 1) k1 = 1,5 мин-1; k2 = 4 мин-1; 2) k1 = 4 мин-1; k2 = 1,5 мин-1.
Скачать решение задачи 3.1-24 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-25 Жидкофазный процесс описывается последовательной реакцией

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-25

Константы скорости реакций k1=2 ч-1, k2=0,8 ч-1. Объёмный расход реакционной смеси равен 1,2 м3/ч. Исходная концентрация вещества А равна СА0=1,8моль/л.
Рассчитать объем реактора идеального смешения для получения С, селективность и производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-25 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-26 Жидкофазный процесс описывается реакцией:
A -k1R
A -k2S
Константы скоростей реакции k1 = 3,8 мин-1; k2 = 1,5 мин-1. Исходная концентрация вещества А с равна 1,4 моль/л. Требуемая степень превращения хА = 0,9.
Определить какое количество вещества А можно переработать в РИС-н объемом 0,6 м3 и в РИВ объемом 0,2 м3. Рассчитать селективность и производительность по целевому продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-26 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-27. Газофазная необратимая реакция второго порядка А → 3R исследовалась в опытном реакторе, представляющем собой трубу длиной 1,8 м и диаметром 2,54 см. Реакцию изучали при температуре 350 °С под давлением 4,9*105 Па. Расход исходной смеси газа составлял 31*10-5 м3/с. При этих условиях была достигнута степень превращения ХА = 0,6. Промышленный процесс проводят при температуре 350 °С и давлении 2,45*106 Па. Мощность промышленной установки по газу составляет 2,35*10-2 м3/с. Исходная газовая смесь содержит 50% вещества А и 50% инерта. Требуемая степень превращения 0,8.
Определить, какое количество труб указанного размера должен иметь промышленный реактор.

Скачать решение задачи 3.1-27 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-28 Газофазный процесс, описываемый простой необратимой ре-акцией 2A → 3R + S первого порядка, проводится при температуре 457 °С и давлении 9,8*105 Па. Константа скорости равна 1,25*10-3 с-1, скорость подачи исходного реагента - 2,5*10-3 кмоль/с, требуемая степень превращения 0,9.
Определить объем реактора идеального вытеснения для проведения данного процесса.

Скачать решение задачи 3.1-28 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-29 Газофазная реакция А → S осуществляется в реакторе идеального вытеснения до степени превращения равной 0,9. Константа скорости реакции k = 2,3•10-2 с-1. В реактор подается исходный реагент А в количестве 2•10-4 кмоль/с при температуре 227 °С и давлении 9,8•104 Па.
Рассчитать требуемый объем реактора.

Скачать решение задачи 3.1-29 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-30 Определить объем реактора идеального вытеснения для проведения процесса разложения фосфина. Реакция 2РН3 = 2Р(г) + 3Н2 протекает по первому порядку.
Процесс проводится под давлением 4,51*105 Па и при температуре 377 °С. Расход фосфина составляет 5,03*10-4 кмоль/с. Константа скорости реакции равна 2,78*10-3 с-1.
Газовая постоянная К = 0,804*104 Па-м3/(кмоль*град). Требуемая степень превращения фосфина равна 0,8.

Скачать решение задачи 3.1-30 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-31 Реакция метана с серой СН4 + 2S2 = CS2 + 2H2S проводится при температуре 873 К и атмосферном давлении в реакторе идеального вытеснения. Расход серы в общем количестве газа, подаваемого в реактор, в 2 раза больше, чем расход метана. Константа скорости реакции k= 11,9 м3/(моль•ч).
Определить время пребывания реакционной смеси в реакторе для достижения степени превращения метана равной 0,7.

Скачать решение задачи 3.1-31 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-33 Жидкофазный процесс, описываемый обратимой реакцией второго порядка A + B = R + S с константами скорости прямой k1 = 22 л/(моль-мин) и обратной k-1 = 2 л/(моль-мин) реакций, проводится в РИС-н объемом 0,5 м3. Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными концентрациями САисх=СВисх. После взаимного разбавления потоков концентрация СА0 = 1,6 кмоль/м3, а соотношение концентраций СА0:СВ0 = 1:1,5. Процесс проводится до хВ = 0,6.
Определить объемные потоки исходных веществ и производительность по продукту R. Рассчитать производительность системы состоящей из трех реакторов указанного объема, соединенных последовательно, при достижении заданной степени превращения.

Скачать решение задачи 3.1-33 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-34 Жидкофазный процесс описывается сложной реакцией
A + 3B = D + S
2А= R
2R = Р
Исходная смесь, в которой отсутствуют продукты реакций, подается с объемным расходом 5 л/с и концентрацией вещества А СА0 = 10 кмоль/м3. На выходе из реактора концентрации CB = 2, СA = 5, CR = 1, CS = 3кмоль/м3 Определить расход реагента В.

Скачать решение задачи 3.1-34 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-35. Процесс описывается реакцией второго порядка типа 2А → R с константой скорости равной 2,8*10-2 м3/(кмоль с). Исходная концентрация вещества А в потоке составляет 0,8 кмоль/м3. Требуемая степень превращения вещества А состовляет 0,85. Определить часовую производительность по продукту R в реакторе вытеснения объемом 0,6 м3 и в реакторе смешения объемом 2 м3.

Скачать решение задачи 3.1-35 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-36. Жидкофазный процесс описывается последовательной реакцией типа

Рисунок к задаче 3.1-36 (Игнатенков, Бесков)с

Константы скорости реакций k1=0,5 ч-1, k2=0,8 ч-1. Исходная концентрация вещества А равна 1,8моль/л. Объёмный расход вещества а составляет 18 м3/ч. Рассчитать объем реактора смешения для получения максимального количества вещества R, селективность и производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-36 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-37 Жидкофазная реакция типа А=2R имеет константу скорости k=0,12мин-1. Концентрация вещества А равна 3,0моль/л. Реакция осуществляется в реакторе вытеснения объемом 0,3. Заданная степень превращения вещества А составляет 0,88. Определить производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-37 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-38 Жидкофазная реакция типа А=2R имеет константу скорости k=3,8 ч-1 Объемный расход исходного вещества с концентрацией 0,8 моль/л составляет 14,5 м3/ч. 

Определить суточную производительность по продукту R для реактора смешения объемом 4 м3.

Скачать решение задачи 3.1-38 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3-1-40 Жидкофазный процесс описывается реакцией первого порядка с константой скорости 0,12 мин-1. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 3 кмоль/м3. Требуемая степень превращения вещества А составляет 0,88.
Определить какое количество вещества А можно переработать в реакторе идеального смешения объемом 3,6 м3.

Скачать решение задачи 3.1-40 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-41 Процесс описывается реакцией второго порядка с константой скорости реакции равной 2,3*10-3 м3/(кмоль*с). Исходная концентрация вещества А составляет 0,6 моль/л, объемный расход вещества А - 3,6 м3/ч. Определить производительность реактора смешения объемом 0,4 м3 по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-41 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-42. Процесс описывается реакцией второго порядка с константой скорости 2,3-10-2 м3/(кмоль-с). Исходная концентрация вещества А составляет 0,6 моль/л, объемный расход вещества А - 3,6 м3/ч.
Определить производительность реактора вытеснения объемом 200 л по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-42 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-43 Процесс описывается реакцией первого порядка А -> 2R с константой скорости 2,3*10-3 с-1. Исходная концентрация вещества А составляет 1,6 моль/л, объемный расход вещества А = 3,6 м3/ч. Заданная степень превращения по веществу А равна 0,86.
Определить производительность реактора вытеснения по продукту R и его объем.

Скачать решение задачи 3.1-43 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-44 Процесс описывается реакцией первого порядка типа А=2R с константой скорости k=2,3*10-3 с-1. Исходная концентрация вещества А составляет 1,6 моль/л, заданная степень превращения по веществу А – 0,86. Объём реактора смешения равен 0,3 м3.
Определить, какое количество вещества А можно переработать за сутки.

Скачать решение задачи 3.1-44 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-45 Процесс описывается обратимой реакцией первого порядка А <=> 2R с константами скоростей k1 = 2,4 ч-1 (прямой реакции), k2 = 0,4 л/(моль*ч) (обратной). Исходная концентрация вещества А составляет 1,6 моль/л. Заданная степень превращения вещества R равна 0,9 равновесной. Объем реактора смешения составляет 0,3 м3. Определить производительность реактора по веществу R за сутки.

Скачать решение задачи 3.1-45 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-46 Процесс описывается обратимой реакцией первого порядка 2А <=> R с константами скоростей k1 = 61,4 м /(моль*ч) (прямой реакции), k2 = 2,4 ч  (обратной). Исходная концентрация вещества А составляет 1,4 моль/л. Заданная степень превращения вещества R равна 0,8 равновесной. Объем реактора смешения составляет 0,22 м3. Определить производительность реактора по веществу R за час.

Скачать решение задачи 3.1-46 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-47 Процесс описывается реакцией первого порядка типа А=2R с константой скорости k=0,6 мин-1. Заданная степень превращения по веществу А – 0,85. Исходная концентрация вещества А составляет 1,8 кмоль/м3, производительность реактора по продукту R= 5,8кмоль/ч. Определить требуемый объем реактора вытеснения.

Скачать решение задачи 3.1-47 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-48 Процесс описывается реакцией первого порядка типа А=2R с константой скорости k=0,24 мин-1. Заданная степень превращения по веществу А = 0,8. Исходная концентрация вещества А составляет 1,8 кмоль/м , производительность реактора по продукту R= 5,8кмоль/ч.
Определить требуемый объем реактора смешения и объемный расход исходной смеси.

Скачать решение задачи 3.1-48 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-49. Процесс описывается реакцией типа 2А  R с константой скорости равной 0,64 л/(моль мин). Заданная степень превращения вещества А состовляет 0,8, исходная концентрация вещества А составляет 1,8 кмоль/м3, производительность реактора по продукту R = 3,8 кмоль/ч. Определить требуемый объем реактора смешения.

Скачать решение задачи 3.1-49 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-50. Процесс описывается реакцией типа 2А → R с константой скорости равной 0,24 л/(моль*мин). Исходная концентрация вещества А составляет 1.8 кмоль/м3, производительность реактора по продукту R = 3,8 кмоль/ч, концентрация продукта R на выходе – 0,8 моль/л.
Определить требуемый объем реактора вытеснения и получаемую степень превращения вещества А.

Скачать решение задачи 3.1-50 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1--51. Процесс описывается реакцией типа 2А  R с константой скорости равной 0,24 л/(моль мин). Исходная концентрация вещества А составляет 1.8 кмоль/м3. Процесс проводится в реакторе вытеснения объемом 0,8 м3. Объемный расход вещества А равен 1,8 м3/ч. Определить производительность реактора по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-51 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-52 Процесс описывается реакцией типа А + В = R с константой скорости равной 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 3.1-52 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-53 Процесс описывается реакцией типа А + В  R с константой скорости равной 0,28 л/(моль/мин). Объемные потоки вещества А с концентрацией 1,6 моль/л и вещества В с концентрацией 2,0 моль/л равны 100 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 1,2 м3. Определить производительность реактора по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-53 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-54. Процесс описывается параллельной реакцией типа

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-54

с константами скоростей k1=2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2=0,12 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А с концентрацией 1,6 моль/л равен 100 л/мин, объем реактора смешения -1,2м3.

Определить производительность реактора и селективность процесса по веществу R

Скачать решение задачи 3.1-54 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-55. Процесс описывается параллельной реакцией типа

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-55

с константами скоростей k1=2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2=0,12 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А с концентрацией 1,6 моль/л равен 100 л/мин, объем реактора вытеснения -0,4 м3.

Определить производительность реактора и селективность процесса по веществу S.

Скачать решение задачи 3.1-55 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-56. Процесс описывается параллельной реакцией типа

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-56

с константами скоростей k1=2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2=0,12 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А с концентрацией 1,6 моль/л равен 100 л/мин. Процесс проводится в реакторе вытеснения. Определить объем реактора и концентрацию вещества S при условии, что производительность реактора по продукту R составляет 4,8 м3.

Скачать решение задачи 3.1-56 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-57. Процесс описывается параллельной реакцией типа

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.1-57

с константами скоростей k1=2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2=0,12 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А с концентрацией 1,6 моль/л равен 100 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения. Определить объем реактора и достигаемую в нем степень превращения вещества А при условии, что производительность по продукту R составляет 4,8кмоль/ч.

Скачать решение задачи 3.1-57 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3-1-58. Процесс описывается параллельной реакцией типа  с константами скоростей k1 = 2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2 = 0,12 л/(моль*мин). Поток вещества А поступает с концентрацией 1,6 моль/л. Процесс проводится в  реакторе вытеснения объемом 140л. Степень превращения вещества А составляет 0,7.
Определить производительность реактора по продукту R.

Процесс описывается параллельной реакцией типа  с константами скоростей

Скачать решение задачи 3.1-58 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-59 Процесс описывается параллельной реакцией типа:

A -(k1) R
A -(k2) S

с константами скоростей k1 = 2,8*10-1 л/(моль*мин) и k2 = 0,12 л/(моль*мин). Поток вещества А поступает с концентрацией 1,6 моль/л. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 200 л. Степень превращения вещества А составляет 0,8. Определить допустимый расход вещества А.

Скачать решение задачи 3.1-59 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-60 Процесс описывается параллельной реакцией типа:
A -(k1) R
A -(k2) S
с константами скоростей k1 = 1,8*10-1 л/(моль*мин) и k2 = 0,06*10-1 л/(моль•мин). Объемный поток вещества А равен 250 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 250 л. Концентрация вещества R на выходе из реактора равна 1,2 моль/л.
Определить концентрацию вещества А на входе в реактор и степень превращения вещества А.

Скачать решение задачи 3.1-60 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-61 Процесс описываемый последовательной реакцией типа A  S с константами скоростей k1 = 1,8•10-1 л/(моль•мин) и k2 = 0,06 л/(моль•мин). Объемный поток вещества А равен 40л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 60 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 2,4 моль/л. Определить концентрации веществ на выходе из реактора.

Скачать решение задачи 3.1-61 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-62 Процесс описываемый последовательной реакцией типа A  S с константами скоростей k1 = 1,8*10-1 л/(моль*мин) и k2 = 0,06 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А равен 40л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 260 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 2,4 моль/л. Определить производительность реактора по продукту R, степень превращения вещества А и селективность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-62 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-63 Процесс описываемый последовательной реакцией типа A  S с константами скоростей k1=2,4*10-1 л/(моль*мин) и k2=0,18 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А равен 3,6 м3/ч. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 240 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л.

Определить концентрации всех веществ на выходе из реактора, степень превращения А и селективность по продукту R.

Скачать решение задачи 3.1-63 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-65 Процесс описываемый последовательной реакцией типа A  S с константами скоростей k1 = 1,2*10-1 л/(моль*мин) и k2 = 0,8 л/(моль*мин). Объемный поток вещества А равен 3,6 м3/ч. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л, а степень првращения его - 0,48. Определить концентрации веществ R и S на выходе из реактора и объем реактора смешения.

Скачать решение задачи 3.1-65 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-66. В непрерывном реакторе идеального смешения проводится последовательная реакция типа

Рисунок к задаче 3.1-66 (Игнатенков, Бесков)

Константы скорости реакций k1=2 ч-1, k2=0,8 ч-1. Исходная концентрация вещества А равна СА0=5 кмоль/м3. Продукты R и S на входе в реактор отстутствуют. Рассчитать необходимый объем реактора смешения для максимального выхода целевого продукта R, степень превращения исходного реагента, селективность и выход по целевому продукту, если объёмный расход составляет 2,4 м3/ч.

Скачать решение задачи 3.1-66 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-67 По условию  задачи 3.1-66 рассчитать необходимый объем реактора вытеснения, степень превращения вещества А, селективность и выход целевого продукта.
3.1-66 (условие) В непрерывном реакторе смешения проводится последовательная реакция типа А  S с константами скоростей k1 = 0,5 ч-1 и k1 = 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 3.1-67 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.1-70 Жидкофазная реакция типа A  2R имеет константу скорости равную 3,8 ч-1. Объемный расход исходного вещества с концентрацией 0,8 моль/л составляет 14,5 м3/ч.

Рассчитать суточную производительность по продукту R для реактора смешения объемом 4 м3.

Скачать решение задачи 3.1-70 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-1 В проточном реакторе идеального смешения проводится обратимая экзотермическая реакция первого порядка.
Показать, что температура, при которой будет достигнута максимальная степень превращения, определяется формулой

Показать, что температура, при которой будет достигнута максимальная степень превращения, определяется формулой

Считать, что константы скорости реакции, энергии активации и время пребывания смеси в реакторе заданы.
Скачать решение задачи 3.2-1 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-2 Процесс, описываемый параллельной реакцией

Процесс, описываемый параллельной реакцией

протекает в диапазоне температур от 573 до 773 К.
При какой температуре необходимо проводить процесс, чтобы обеспечить образование максимального числа молей продукта R в реакторах идеального вытеснения и идеального смешения непрерывного действия, если константы скорости, с-1, описываются уравнениями k1= 1015exp[–20000/(RT)], k2 = 1014ехр[–10000/(RT)]?

Скачать решение задачи 3.2-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


 Задача 3.2-3 Процесс, описываемый параллельной реакцией

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.2-3

Проводиться в реакторе идеального смешения при изотерическом режиме работы.

Определить температуру, при которой должен работать реактор, чтобы на образование 2 моль продукта R образовывался 1 моль продукта S.
Константы скоростей реакции, с-1, определяются уравнениями: k1=6*1013ехр[-37000/(RT)], k2= 3,7*1013 ехр[-40000/(RT)].

Скачать решение задачи 3.2-3 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-5 Жидкофазный процесс, описываемый параллельно-последовательной реакцией

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.2-5

осуществляется в проточном реакторе идеального смешения. Константы скорости, с-1, реакции: k1= 1010ехр[-64000/(RT)]; k2 =108 ехр[-80000/(RT)]; k3 = 107 exp[-40000/(RT)].
Определить оптимальную температуру, при которой будет, достигнут максимальный выход продукта R, если требуемая степень превращения исходного вещества составляет 80%.

Скачать решение задачи 3.2-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-6 В каскаде из трех реакторов равного объема проводится жидко-фазная реакция А = R + Qp при температуре 368 К. Тепловой эффект реакции равен 1,67*106 Дж/кг. Константа скорости реакции, с-1, описывается уравнением k = 4•106ехр(–7900/Т). Произведение pср= 4,2*106 Дж/град правильная размерность (кг/м3•Дж/(кг*град) = Дж/(м3*град)) остается постоянным и не зависит от степени превращения и температуры. Исходная концентрация вещества А в потоке равна 1 кмоль/м3, молярная масса вещества А – 100 кг/кмоль, производительность каскада по продукту R - 0,375*10-3 кмоль/с, требуемая степень превращения вещества А – 0,95. Первый реактор каскада работает в адиабатическом режиме, второй и третий - с отводом теплоты. Температура реакционной смеси падает в трубопроводах между первым и вторым реактором на 3 град, а между вторым и третьим па 5 град. Коэффициент теплопередачи во втором и третьем реакторе от реакционной смеси к охлаждающей воде равен 11000 Вт/(м2*К). Температура охлаждающей воды в теплообменниках второго и третьего реакторов составляет 288 К.
Определить: поверхность теплообмена во втором и третьем реакторах каскада; необходимую температуру смеси на входе в первый реактор каскада; объем единичного реактора каскада. Показать, что первый реактор каскада работает в устойчивом режиме.

Скачать решение задачи 3.2-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-7 Газовая смесь поступает в реактор со скоростью 2,5*10-3 кмоль/с. Начальная температура смеси – 833 К, давление - 5*105 Па, диаметр реактора – 0,2 м. В реакторе адиабатически протекает химическая реакция А + В = R + Qp. Состав исходной смеси в молярных долях, %, следующий: 40 – А, 40 – В и 20 – инертных газов. Теплоемкости исходных реагентов, продуктов реакции и инертных газов соответственно равны 25*10^3, 42*103, 21*103 Дж/(кмоль*К). Тепловой эффект реакции при температуре 278 К составляет 53,3*106 Дж/кмоль. Зависимость константы скорости от температуры:

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.2-7

Определить необходимую длину реактора для достижения степени превращения по веществу А равной 95 %.

Скачать решение задачи 3.2-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-8 В проточном реакторе идеального смешения объемом 2 м3 проводится необратимая экзотермическая реакция с константой скорости, с-1, описываемой уравнением k = 1012ехр[-90000/(/R*T)]. Теплоемкость реакционной смеси равна 20790 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 реакции равен 96600 Дж/моль. Температура в реакторе не должна превышать 333 К.
Рассчитать, при какой температуре следует подавать исходный раствор, чтобы процесс протекал в адиабатическом режиме.

Скачать решение задачи 3.2-8 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-9 В реакторе идеального вытеснения, работающем в адиабатическом режиме, протекает необратимая экзотермическая реакция первого порядка.
Определить минимальную температуру, которую необходимо под-держивать на входе в реактор, чтобы обеспечить устойчивый режим работы, если тепловой эффект реакции равен 13500 Дж/моль, а удельная теплоемкость реакционной смеси ср = 145 Дж/(моль-К). Связь степени превращения и температуры представлена следующими данными:
х         0,1            0,25          0,58          0,72          0,88          0,9
Т, К     283           293           303           313           323           333

Скачать решение задачи 3.2-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-10 В реакторе идеального смешения объемом 0,3 м3 проводится экзотермическая реакция первого порядка А > R + Qp. Константа скорости реакции, мин-1, описывается уравнением k = 103ехр[-20000/(RT)]. Тепловой эффект реакции сосавляет 9637 кДж/кмоль. Плотность реакционной массы не зависит от температуры и степени превращения и равна 420 кг/м3, удельная теплоемкость раствора - 3,8 кДж/(кг•К). Растворе реагента А подается в реактор с концентрацией 6 кмоль/м3 в количестве 0,6 м3/ч.
Рассчитать, при какой температуре следует подавать исходный раствор компонента А в реактор, работающий в адиабатическом режиме, чтобы температура в нем не превышала 60 °С.
Скачать решение задачи 3.2-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-11 Определить максимальную производительность установки, состоящей из двух реакторов, соединенных последовательно: реактора идеального смешения объемом 0,6 м3 и реактора идеального вытеснения объемом 0,1 м3, при проведении реакции 2A -> R + Qр. Константа скорости реакции, м3/(кмоль-с), описывается уравнением k = 4*109ехр(-8000/T). Концентрация реагента А в исходном потоке равна 0,5 кмоль/м3. Исходная температура потока составляет 20 °С, адиабатический разогрев - 60 °С, требуемая степень превращения - 0,96. Установка работает в адиабатическом режиме.

Скачать решение задачи 3.2-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-12 В реакторе идеального вытеснения проводится реакция А +В = R + S +Qp в адиабатическом режиме. Концентрации веществ А и В в исходных потоках равны 2,4 кмоль/м3. Общий расход реакционной смеси составляет 1,55•10-3 м3/с, начальная температура потока - 20 °С, температура реакционной смеси на выходе из реактора - 53 °С, Константа скорости реакции описывается уравнением
k = 6,52*105exp(-5,1*103/Т)
Определить объем реактора, необходимый для достижения степени превращения по веществу А равной 0,82

Скачать решение задачи 3.2-12 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-13 Определить температуру проведения реакции и степень пре-вращения, которые будут достигнуты, если реакцию A  R + Qp про-водить в адиабатическом режиме в реакторе идеального смешения объемом 0,05 м3. Объемный расход реагента А с концентрацией 3 кмоль/м3 равен 1,75*103 м3/с, константа скорости реакции, с-1, описывается уравнением k = 105ехр[-45300/(R*T)]. Тепловой эффект реакции составляет 2,8*107 Дж/кмоль. Плотность реакционной смеси равна 524 кг/м3, а теплоемкость - 1200 Дж/(кг-К) и не зависят от степени превращения. Температура входящего потока - 325 К.

Скачать решение задачи 3.2-13 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-14 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 вещества А 3,2 кмоль/м3 при 325 К. Температура реакционной смеси на выходе из реактора составляет 357 К, тепловой эффект реакции - 2,7*107 Дж/кмоль, теплоемкость реакционной смеси - 2,2*103 Дж/(кг*К), плотность реакционной смеси - 850 кг/м3. Определить производительность реактора по продукту R.

Скачать решение задачи 3.2-14 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-15 Необратимую экзотермическую реакцию А = R + Qp с тепловым эффектом равным 2*107 Дж/кмоль проводят в адиабатическом реакторе идеального смешения объемом 10 м3. Константа скорости, с-1, описывается уравнением k = 1013ехр(-12000/Т). Плотность раствора не зависит от степени превращения и температуры и равна 850 кг/м3. Удельная теплоемкость постоянна и равна 2200 Дж/(кг*К). Раствор с концентрацией реагента А равной 5 кмоль/м3 подается в реактор в количестве 10-2 м3/с.
Определить температуру проведения реакции и степень превращения, если раствор реагента А продается при: 290; 300; 310 К.

Скачать решение задачи 3.2-15 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-16 В реакторе идеального смешения непрерывного действия, работающем в адиабатическом режиме, проводится реакция A + B -> R + S + Qp константой скорости, л/(моль-с), описываемой уравнением k = 5,08*105ехр[-4,23*104/(R*T)], и тепловым эффектом равным 75000 кДж/(моль-А). Концентрации исходных реагентов САО = Сво = 1,2 кмоль/м3. Темлоемкость реакционной смеси постоянна и равна 1,8 кДж/(кг-К). Исходный раствор подается с температурой 20 °С в количестве 12 м3/ч. Определить объем реактора для достижения степени превращения

Скачать решение задачи 3.2-16 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-18 В реакторе идеального смешения непрерывного действия проводится экзотермическая реакция А -> R + Qр с тепловым эффектом равным 190 кДж/кмоль. Расход реагента А с температурой 15 °С составляет 0,2 кмоль/с, теплоемкость реакционной смеси - 16,7 кДж/(кмоль*К), температура реакционной смеси на выходе из реактора - 49 °С, степень превращения по веществу А - 0,8, средняя разность температур между охлаждающим агентом и реакционной смесью - 10 град, коэффициент теплопередачи равен 419 кДж/(м2*с*К).
Определить количество отводимой или подводимой теплоты и требуемую площадь теплообмена.

Скачать решение задачи 3.2-18 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 3.2-19 Необратимая экзотермическая реакция А > R + Qp с константой скорости, с-1, описываемой уравнением: k = 2,7•108еxp(-7900/(T), проводится в каскаде из трех реакторов идеального смешения равных по объему 2 м3. Тепловой эффект реакции составляет 6,5•107 Дж/кмоль А, концентрация исходного реагента - 0,5 кмоль/м3. Теплоемкость реакционной смеси равна 2400 Дж/(кг•К), а плотность - 850 кг/м3 и не зависят от температуры. Реакционная смесь подается в реактор с температ (цена 200р)урой 5 °С и скорость 2•10-3 м3/с.
Определить, какое количество теплоты надо подводить или отводить от каждого реактора, если в них поддерживать следующие температуры 15, 25, 35 °С.

Скачать решение задачи 3.2-19 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков)


Задача 3.2-20 Экзотермическая реакция А  R + Qp проводится в непрерывном реакторе идеального смешения, работающем в адиабатическом режиме. Тепловой эффект реакции равен 149 кДж/моль. Исходная концентрация вещества А составляет 0,25 молярной доли. Теплоемкость реакционной смеси постоянна и равна 2,2 кДж/(моль*К). Требуемая степень превращения вещества А составляет 0,95.
Определить температуру реакционной смеси на входе в реактор, если зависимость хА = f(T) представлена следующими данными:

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 3.2-20

Отвечает ли полученный результат устойчивому режиму работы реактора идеального смешения?

Скачать решение задачи 3.2-20 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков)


 

Раздел 4. Сравнительный выбор химических реакторов и их схем

Задача 4.1-1 В каскаде из трех реакторов идеального смешения, соединенных последовательно (рис. 4.6), проводится жидкофазный процесс, описываемый простой необратимой реакцией первого порядка А → 2R с константой скорости k = 0,4 мин-1. Время пребывания реакционной смеси в каждом реакторе равно 5 мин.
Определить степень превращения исходного вещества на выходе из реактора.

В каскаде из трех реакторов смешения проводится жидкофазный процесс, описываемый реакцией A -(k1)-> R -(k2) -> S

Скачать решение задачи 4.1-1 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-2 Жидкофазный процесс описывается простой необратимой реакцией первого порядка с константой скорости k = 0,6 мин-1. Объемный расход реагирующего вещества с концентрацией СА0 = 2,4 моль/л равен 4 м3/ч.
Сколько реакторов смпешения объемом 0,2 м3 (см. рис. 4.6) надо соединить последовательно, чтобы добится степени превращения равной 0.95?

В каскаде из трех реакторов смешения проводится жидкофазный процесс, описываемый реакцией A -(k1)-> R -(k2) -> S

Скачать решение задачи 4.1-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-3 В каскаде из трех реакторов смешения проводится жидкофазный процесс, описываемый реакцией
A -(k1)→ R -(k2) → S
с константами скоростей k1 = 0,4 мин-1, k2 = 0,3 мин-1.

В каскаде из трех реакторов смешения проводится жидкофазный процесс, описываемый реакцией A -(k1)-> R -(k2) -> S

Время пребывания в реакторах соответственно: t1 = 5 мин, t2 = 7 мин, t3 = 10 мин.
Определить концентрации всех веществ на выходе из каждого реактора и каскада в целом. Продукты реакции в исходном потоке отсутствуют, а концентрация реагента А равна 1,8 моль/л.

Скачать решение задачи 4.1-3 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-5 В жидкофазном процессе протекает реакция А  R первого порядка с константой скорости k = 0,5 мин-1. Концентрация вещества СА0 = 2,4 моль/л. Требуемая степень превращения вещества А составляет 80 %.
Определить допустимый расход вещества А в 1 ч для одного, двух и трех реакторов, соединенных последовательно, если объем единичного реактора равен 0,3 м3.
Скачать решение задачи 4.1-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-6 В проточном реакторе идеального смешения проводится жидкофазная реакция первого порядка с константой скорости k = 0,25 мин-1 и достигается степень превращения равная 0,6.
Определить степень превращения, если вместо одного реактора взять три последовательно работающих реактора идеального смешения при том же реакционном объеме.

Скачать решение задачи 4.1-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-7 Жидкофазный процесс, описываемый простой обратимой реакцией второго порядка A + B = R + S с константами скорости прямой k1 = 0,12 м3/(кмоль•с) и k2 = 0,05 м3/(кмоль•с). Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными объемными скоростями и концентрациями СА0 = СВ0 = 1,4 моль/л. Процесс проводится в реакторе идеального смешения объемом 0,1 м3. Трекбуемая степень превращения вещества А равна 0,75хравн.Определить объемные потоки веществ А и В. Рассчитать необходимое количество реактором объемом 0,02 м3, соединенных последовательно для проведения данного процесса.

Скачать решение задачи 4.1-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-8 Сравнить объемы единичного реактора идеального смешения VРИС, каскада, состоящего из n реакторов идеального смешения объемом 0,1 VРИС каждый и реактора идеального вытеснения VРИВ при проведении жидкофазного процесса, описываемого реакцией 2A → R с константой скорости реакции равной 0,6 м3/(кмоль•мин). Степень превращения вещества А составляет 0,8, объемный расход вещества А с концентрацией 24 кмоль/м3 - 2,8 м3/ч.
Скачать решение задачи 4.1-8 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-9 Жидкофазный процесс, описываемый обратимой реакцией второго порядка A + B = R + S с константами скорости прямой k1 = 22 л/(моль*ч) и обратной k-1 = 2 л/(моль*ч) реакций проводится в РИС-н объемом 0,5 м3. Потоки веществ А и В подаются в рактор раздельно с равными концентрациями СА,исх = СВ,исх. После взаимного разбавления потоков концентрация СА0 = 1,6 кмоль/м3, а соотношение СА0 : СВ0 = 1:1,5. Процесс проводится до хВ = 0,6хВ, равн.
Определить объемные потоки исходных веществ и производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-10 Жидкофазный процесс, описываемый простой реакцией второго порядка A + B -> R с константой скорости реакции 2 л/(моль*мин), осуществлется в каскаде реакторов смешения. Объемные потоки реагирующих веществ А и В VA0 = VB0 = 5 л/мин. Концентрации веществ в потоках одинаковы и равны 1,4 моль/л. Степень превращения вещества А после первого реактора равна 0,25. Требуемая степень превращения должна быть 0,75
Определить объем реактора и количество реакторов в каскаде

Скачать решение задачи 4.1-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-11 Жидкофазный процесс, описываемый обратимой реакцией второго порядка 2A  R + S с константой скорости прямой реакции k1 = 0,9 м3/(кмоль•ч) и константой равновесия Кр = 16, необходимо осуществить до степени превращения, равной 85 % от равновесной. Объемный расход вещества А при концентрации СА0 = 40 кмоль/м3 составляет 3,6 м3/ч.
Определить объем РИС-н и число реакторов в каскаде при условии, что объем реактора в каскаде составляет 10 % объема РИС-н.
Скачать решение задачи 4.1-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-12 Определить количество вещества А, перерабатываемого за 1 ч в РИС-н, РИВ и каскаде из трех одинаковых по объему реакторов идеального смешения (см. рис. 4.6) при условии, что во всех случаях объем реакционной зоны равен 2,1 м3. Концентрация вещества А в исходном потоке составляет 3 кмоль/м3, требуемая степень превращения вещества А - 0,8, константа скорости реакции - 0,12 мин-1.

Задача 4.1-12 Определить количество вещества А, перерабатываемого за 1 ч в РИС-н, РИВ и каскаде из трех одинаковых по объему реакторов идеального смешения (см. рис. 4.6) при условии, что во всех случаях объем реакционной зоны равен 2,1 м3. Концентрация вещества А в исходном потоке составляет 3 кмоль/м3, требуемая степень превращения вещества А - 0,8, константа скорости реакции - 0,12 мин-1.

Скачать решение задачи 4.1-12 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-13 Процесс описывается реакцией типа А → 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов vp1 = vp2 = 0,2 м3, vp3 = 0,5 м3. Константа скорости реакции равна 0,02 с-1. Объемный расход вещества А составляет 180 м3/ч. Концентрация исходного вещества А равна 2,6 кмоль/м3. Входной поток вещества А делится поровну. Определить производительность установки по продукту R.

Задача 4.1-13 Процесс описывается реакцией типа А -> 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов vp1 = vp2 = 0,2 м3, vp3 = 0,5 м3. Константа скорости реакции равна 0,02 с-1. Объемный расход вещества А составляет 180 м3/ч. Концентрация исходного вещества А равна 2,6 кмоль/м3. Входной поток вещества А делится поровну. Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-13 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-14 Процесс описывается реакцией типа А > 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов vp1 = vp2 = 0,2 м3, vp3 = 0,5 м3. Константа скорости реакции равна 0,02 с-1. Объемный расход вещества А составляет 180 м3/ч. Концентрация исходного вещества А равна 2,6 кмоль/м3. Степени превращения в обоих ветвях одинаковые. Определить производительность установки по продукту R.

Процесс описывается реакцией типа А > 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения

Скачать решение задачи 4.1-14 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-15 Жидкофазный процесс описывается реакцией первого порядка типа А → 2R с константой скорости реакции k = 8,3•10-3 с-1. Концентрация исходного вещества составляет 0,36 моль/л. Расход реакционной смеси равен 0,13 м3/мин. Процесс проводится в установке из трех реакторов смешения соединенных последовательно (рис. 4.6) объемом 0,3 м3.
Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-15 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-16 Процесс проводится в установке (см. рис. 4.10), состоящей из реактора смешения объемом 0,6 м3 и реактора вытеснения объемом 0,2 м3, соединенных последовательно. Протекает реакция типа А + В = R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль*с). Объемные расходы вещества А составляют 3 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3, а вещества В - 4 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3.
При условиях задачи 4.1-45 определить производительность установки, если реакторы поменять местами.

Процесс проводится в установке (см. рис. 4.10), состоящей из реактора смешения объемом

Скачать решение задачи 4.1-16 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-17 4.1-16(условие) Процесс, описываемый реакцией типа A > R с константой скорости k = 0,027 с-1, проводится в установке (см. рис. 4.5), состоящей из трех реакторов. Объем реактора вытеснения Vp3 = 0,05 м3. Объемы реакторов смешения Vp1 = Vp2. Объемный расход вещества А составляет 100 л/мин с концентрацией 2,8 моль/л. Входящий поток делится поровну.

Процесс, описываемый реакцией типа A > R с константой скорости

Рис. 4.5
При условиях задачи 4.1-16 определить объемы реакторов смешения Vp1 = Vp2, если степени превращения в обеих ветвях одинаковы.

Скачать решение задачи 4.1-17 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-18 Процесс описывается реакцией типа А -> R с константой скорости k = 0,02 с-1. Он проводится в установке, состоящей из двух реакторов объемом Vp1 = 0,075 м3 и Vp2 = 0,05 м3. Объемный расход вещества А составляет 240 л/мин с концентрацией 1,8 моль/л.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-18

Определить объемные расходы, подаваемые в каждый реактор и соответствующие максимальной производительности по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-18 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-19 Процесс описывается реакцией типа А > R с константой скорости k = 0,025 с-1. Он проводится в установке (см. рис. 4.3), состоящей из двух реакторов: реактора вытеснения объемом Vp2 = 0,05 м3 и реактора смешения объемом Vp1 = 0,08 м3. Расход вещества А составляет 576 моль/мин. Концентрация вещества А в потоке равна 0,8 моль/л. Исходный поток разделяется поровну. Определить производительность установки по продукту R.

Задача 4.1-19 Процесс описывается реакцией типа А > R с константой скорости k = 0,025 с-1. Он проводится в установке (см. рис. 4.3), состоящей из двух реакторов: реактора вытеснения объемом Vp2 = 0,05 м3 и реактора смешения объемом Vp1 = 0,08 м3. Расход вещества А составляет 576 моль/мин. Концентрация вещества А в потоке равна 0,8 моль/л. Исходный поток разделяется поровну. Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-19 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-20 Процесс, описываемый реакцией первого порядка типа А → R с константой скорости k = 2*10-2 с-1, проводится в системе реакторов:

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-20

Объемный расход исходной смеси равен 120 л/мин, объем реактора вытеснения – 50 л, объем реакторов смешения в каскаде – 25 л.
Определить распределение объемного потока по реакторам, если степень превращения в реакторе вытеснения равна степени превращения в каскаде реакторов смешения.

Скачать решение задачи 4.1-20 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-21 Процесс, описываемый реакцией типа А + В → R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль*с), проводится в установке, состоящей из двух реакторов смешения, соединенных последовательно, объемом 0,4 м3. Объемные расходы вещества А составляет 3 м3/ч с концентрацией 1,5 кмоль/м3, а вещества В - 3 м3/ч с концентрацией 2 кмоль/м3. Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-21 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-22 Процесс описывается реакцией типа А + В → R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль*с). Он проводится в установке (рис. 4.7), состоящей из реактора смешения объемом 0,6 м3 и реактора вытеснения объемом 0,2 м3, соединенных последовательно. Объемные расходы вещества А составляют 3 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3, а вещества В - 4 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3. Определить производительность установки по продукту R.

Задача 4.1-22 Процесс описывается реакцией типа А + В > R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль*с). Он проводится в установке (рис. 4.7), состоящей из реактора смешения объемом 0,6 м3 и реактора вытеснения объемом 0,2 м3, соединенных последовательно. Объемные расходы вещества А составляют 3 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3, а вещества В - 4 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3. Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-22 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-23 Процесс, описываемый реакцией второго порядка типа 2A = R с константой скорости превращения вещества Аk = 2*10-2 л/(моль*с), проводится в системе реакторов (см. рис. 4.3).

Процесс, описываемый реакцией второго порядка типа 2A = R с константой

Рис. 4.3.
Объемный расход смеси равен 100 л/мин, объем реактора вытеснения 20 л, объем реактора смешения 80 л. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 1,8 моль/л.
Определить производительность установки по продукту R, если время пребывания в обеих ветвях установки одинаковое.

Скачать решение задачи 4.1-23 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-24 Процесс, описываемый реакцией первого порядка типа А → R с константой скорости k = 2,05*10-2 с-1, проводится в системе реакторов. Объемный расход исходной смеси равен 100 л/мин, объем реактора вытеснения – 50 л. Объемы реакторов смешения равны.
Каков должен быть их объем, если входящий поток делится поровну, а степени превращения в обоих ветвях одинаковые? Определить распределение объемного потока по реакторам, если степень превращения в реакторе вытеснения равна степени превращения в каскаде реакторов смешения.

Процесс, описываемый реакцией первого порядка типа А > R с константой скорости k = 2,05*10^-2 с-1, проводится в системе реакторов. Объемный расход исходной смеси равен 100 л/мин, объем реактора вытеснения – 50 л. Объемы реакторов смешения равны. Каков должен быть их объем, если входящий поток делится поровну, а степени превращения в обоих ветвях одинаковые? Определить распределение объемного потока по реакторам, если степень превращения в реакторе вытеснения равна степени превращения в каскаде реакторов смешения.

Скачать решение задачи 4.1-24 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-25 Жидкофазный процесс, описываемый простой реакцией первого порядка A → R с константой реакции k = 2 с-1, проводится в установке, состоящей из четырех реакторов смешения (см. рис 4.8).
Объемы реакторов Vp1 = Vp2 = Vp3 = 3 л (соединены последовательно), Vp4 = 20 л. Объемный расход вещества А составляет 5 л/с с концентрацией исходного вещества А - 2,8 кмоль/м3.

Жидкофазный процесс, описываемый простой реакцией первого порядка A → R с константой реакции k = 2 с-1, проводится в установке, состоящей из четырех реакторов смешения (см. рис 4.8).

Рис. 4.8.
Определить максимально возможную часовую производительность по продукту R. Решать при условиях: τРИС-К = τРИС-1; V0,РИС-К = V0,РИС-1.
Скачать решение задачи 4.1-25 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-26 Определить производительность установки по продукту R, состоящей из двух реакторов соединенных последовательно (см. рис. 4.9): реактора вытеснения объемом 15 л и реактора смешения объемом 30 л. В установке проводится реакция 2А → 3R, с константой скорости превращения вещества А k = 0,04 с-1. Исходное вещество А в количестве 270 моль/мин подается с концентрацией 1,8 моль/л.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-26

Скачать решение задачи 4.1-26 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-27 В установке, состоящей из 3-х реакторов объемами Vp1 = Vp2 = 5 л, Vp3 = 10 л, протекает реакция 2А → 1,5R с константой скорости превращения вещества Аk = 0,6 с-1. Объемный расход вещества А с концентрацией 2,4 моль/л составляет 30 л/мин.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-27

Определить массовую производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-27 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-28 Для реакции разложения вещества А по двум направлениям с образованием целевого R и побочного S продуктов дифференциальная селективность является функцией состава смеси: S'R = 0,6 + 2хА - 5хА2. Реакцию прекращают при степени превращения хА = 0,40. Предложить реактор или систему реакторов вытеснения и смешения для получения максимальной интегральной селективности и рассчитать ее.

Скачать решение задачи 4.1-28 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-29 Жидкофазная реакция разложения 2А → R второго поряка проводится в двух реакторах (смешения и вытеснения) объемом 300 л каждый, соединенных последовательно (см. рис. 4.10). Константа скорости превращения вещества Аk = 0,1 м3/(кмоль*с), исходная концентрация вещества А на входе равна 0,6 кмоль/м3. Объемный расход исходной смеси 0,6 м3/мин. Как изменится производительность системы, если реакторы поменять местами?

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-29

Скачать решение задачи 4.1-29 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-30 В системе реакторов смешения и вытеснения (рис. 4.3) проводится жидкофазный процесс, описываемый реакцией первого порядка типа 2А → R + S с константой скорости реакции k = 0,05 с-1. Исходная концентрация вещества А равна 0,6 кмоль/м3. Объемный расход исходной смеси составляет 0,21 м3/мин. Рассчитать производительность установки по продукту, если степени превращения в реакторах одинаковые, а объемы реакторов равны 20 л.

Скачать решение задачи 4.1-30 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-31 Предложить вариант соединения двух реакторов смешения и вытеснения для получения максимальной производительности продукта при проведении реакции 2А → R с константой скорости превращения k = 4,5 м3/(кмоль•мин). Объемный расход смеси составляет 0,05 м3/с, концентрация вещества А в исходном потоке равна 0,4 моль/л.
Какова будет производительность системы по продукту R?

Скачать решение задачи 4.1-31 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-32 Для реакции разложения вещества А по двум направлениям с образованием целевого R и побочного S продуктов дифференциальная селективность является функцией состава смеси: S'R = 0,5 + 2хА2 - 1,2хА. Реакцию прекращают при степени превращения хА = 0,40. Предложить реактор или систему реакторов вытеснения и смешения для получения максимального выхода продукта R и рассчитать их объемы. Расход реакционной смеси составляет 0,05 м3/с, константы скоростей целевой и побочной реакции соответственно равны 0,3 с-1 и 0,5 с-1.

Скачать решение задачи 4.1-32 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4-1-33 Для проведения жидкофазной реакции типа А → R можно использовать либо реактор смешения, либо каскад реакторов смешения с объемом каждого реактора равным 8 % объема единичного реактора смешения. Объемная скорость потока составляет 5,6 м3/ч, начальная концентрация вещества А в потоке - 30 кмоль/м3, константа скорости реакции - 0,8 ч-1.
Каким будет объем единичного реактора смешения и сколько необходимо взять реакторов смешения в каскаде для достижения степени превращения равной 0,8?
Скачать решение задачи 4.1-33 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-34 В реакторе вытеснения проводится реакция первого порядка и достигается степень превращения 60 %.
Как изменится степень превращения, если вместо реактора вытеснения взять три одинаковых реактора смешения, соединенных последовательно, при том же реакционном объеме и неизменной нагрузке на реактор?
Скачать решение задачи 4.1-34 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-35 Определить максимальную производительность установки, состоящей из двух последовательно соединенных реакторов смешения и вытеснения объемом по 0,5 м3 (см. рис. 4.10) при проведении реакции второго порядка 2А → R + S + Qр. Константа скорости реакции, м3/(кмоль·с), описывается уравнением k = 4·102ехр(-7000/T). Степень превращения равна 0,9, концентрация вещества А в потоке - 2,0 моль/л, исходная температура потока - 50 °С. Адиабатический разогрев составляет 170 град.

Определить максимальную производительность установки, состоящей из двух последовательно соединенных

Скачать решение задачи 4.1-35 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  4.1-36 Определить максимальную производительность установки, состоящей из двух последовательно соединенных реакторов смешения объемом по 0,5 м3, при проведении реакции первого порядка А>R+QP. Константа скорости равна реакции с-1, описывается равнением k=4*109exp(-7000/T). Степень превращения 0,95, концентрция вещества А в потоке - 0,7 моль/л, исходна температура потока - 20 С.

Скачать решение задачи 4.1-36 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-37 Сравнить производительность двух установок по продукту R двух установок (рис. 4.11), состоящих из трех реакторов смешения, соединенных последовательно при проведении процесса, описываемого реакцией первого порядка типа A = R с константой скорости k = 0,02 с-1. Объемный расход исходного вещества А с концентрацией 20,4 кмоль/м3 составляет 18 м3/ч. Объемы реакторов в каскаде Vp1 = 0,15 м3; Vp2 = 0,25 м3; Vp3 = 0,50 м3.

Сравнить производительность двух установок по продукту R двух установок (рис. 4.11), состоящих из трех реакторов смешения

Сравнить производительность двух установок по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-37 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-38 Процесс, описываемый реакцией второго порядка типа 2A = R, осуществляется в каскаде из трех реакторов смешения. Константа скорости превращения вещества Аk = 0,1 л/(моль*с). Объемный расход исходного вещества А с концентрацией 1,8 кмоль/м3 равен 18 м3/ч. Объемы реакторов в каскаде Vp1 = 0,15 м3; Vp2 = 0,25 м3; Vp3 = 0,50 м3.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.1-38

Сравнить производительность двух установок по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-38 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-39 Процесс осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов vp1 = 0,01 м3, vp2 = 0,01 м3, vp3 = 0,2 м3. Константа скорости реакции 2 с-1. Объемный расход вещества А составляет 18 м3/ч, концентрация исходного вещества А равна 2,8 кмоль/м3. Время пребывания в обеих ветвях установки одинаковое.

Процесс осуществляется в установке из трех реакторов смешения

Рис. 4.2.
Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-39 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-40 Процесс описывается реакцией типа A → R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис 4.2). Объемы реакторов Vp1 = 0,01 м3, Vp2 = 0,01 м3, Vp3 = 0,2 м3. Константой скорости реакции k = 2 с-1. Объемный расход вещества А 18 м3/ч, концентрация исходного вещества А - 2,8 кмоль/м3. Степени превращения в обеих ветвях установки одинаковы.

Процесс описывается реакцией типа A > R и осуществляется

Рис. 4.2.
Определить производительность установки по продукту R.

Скачать решение задачи 4.1-40 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-41 Процесс осуществляется в установке (см. рис. 4.3) Объем реактора смешения vp1 равен четырем объемам реактора вытеснения vp2. Протекает реакция второго порядка типа 2A → R. Концентрация вещества А равна 1 моль/л, а константа скорости превращения вещества А - 1 л/(моль*с). Степень превращения в обоих потоках одинакова и равна 0,8.
Выразить объемный поток А и его распределение по реакторам через объем реактора вытеснения.

Задача 4.1-41 Процесс осуществляется в установке (см. рис. 4.3) Объем реактора смешения vp1 равен четырем объемам реактора вытеснения vp2. Протекает реакция второго порядка типа 2A -> R. Концентрация вещества А равна 1 моль/л, а константа скорости превращения вещества А - 1 л/(моль*с). Степень превращения в обоих потоках одинакова и равна 0,8. Выразить объемный поток А и его распределение по реакторам через объем реактора вытеснения.

Скачать решение задачи 4.1-41 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-42 Процесс осуществляется в установке, состоящей из реактора вытеснения и реактора смешения соединенных последовательно (см. рис. 4.9). Объем реактора смешения vРИС равен четырем объемам, л, реактора вытеснения vРИВ. Протекает реакция второго порядка типа 2А → R. Концентрация вещества А, моль/л равна СА0, а константа скорости превращения вещества А = 1 л/(моль•с). Степень превращения в обоих реакторах одинаковая и равна 0,8. Определить производительность установки как функцию объема реактора вытеснения и концентрации СА0.

Задача 4.1-42 Процесс осуществляется в установке, состоящей из реактора вытеснения и реактора смешения соединенных последовательно (см. рис. 4.9). Объем реактора смешения vРИС равен четырем объемам, л, реактора вытеснения vРИВ. Протекает реакция второго порядка типа 2А -> R. Концентрация вещества А, моль/л равна СА0, а константа скорости превращения вещества А - 1 л/(моль•с). Степень превращения в обоих реакторах одинаковая и равна 0,8. Определить производительность установки как функцию объема реактора вытеснения и концентрации СА0.

 

Скачать решение задачи 4.1-42 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.1-46 Процесс проводится в установке (см. рис. 4.10), состоящей из реактора смешения объемом 0,6 м3 и реактора вытеснения объемом 0,2 м3, соединенных последовательно. Протекает реакция типа А + В = R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль•с). Объемные расходы вещества А составляют 3 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3, а вещества В - 4 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3. При условиях задачи 4.1-45 определить производительность установки, если реакторы поменять местами.

Задача 4.1-46 Процесс проводится в установке (см. рис. 4.10), состоящей из реактора смешения объемом 0,6 м3 и реактора вытеснения объемом 0,2 м3, соединенных последовательно. Протекает реакция типа А + В = R с константой скорости k = 0,5 м3/(кмоль•с). Объемные расходы вещества А составляют 3 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3, а вещества В - 4 м3/ч с концентрацией 3 кмоль/м3. При условиях задачи 4.1-45 определить производительность установки, если реакторы поменять местами.

Скачать решение задачи 4.1-46 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-2 Процесс проводится в установке (см. рис. 4.13). В реакторе идеального смшения протекает реакция А → R. Производительность по продукту R составляет 10 кмоль/ч. Константа скорости реакции равна 0,06 с-1. Степень превращения в реакторе составляет 0,8, объем реактора смешения - 0,2 м3, концентрация вещества А в исходном потоке 0,4 кмоль/м3.

Схема реакционного узла с фракционным рециклом с реактором смешения

Схема реакционного узла с фракционным рециклом с реактором смешения
Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле.
Скачать решение задачи 4.2-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-3 Процесс проводится в установке (рис. 4.13). В реакторе идеального вытеснения объемом 10 л протекает реакция A = R. Производительность по продукту R составляет 10 кмоль/ч, константа скорости реакции - 0,04 с-1 степень превращения в реакторе 0,6, концентрация вещества А в исходном потоке 2,5 кмоль/м3. Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле.

В реакторе идеального вытеснения объемом 10 л

Скачать решение задачи 4.2-3 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-5 Процесс проводится в установке (см. рис. 4.12). В реакторе идеального вытеснения протекает реакция А → R. Производительность по продукту R составляет 2,4 кмоль/ч. Константа скорости реакции равна 0,03 с-1, степень превращения в реакторе 0,6, концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле 1,6 кмоль/м3, концентрация вещества А на выходе из реактора 0,64 кмоль/м3.

Задача 4.2-6 Процесс описывается реакцией типа А -> 1,5R. Константа скорости реакции равна 0,025 с-1, концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле 1,8 кмоль/м3, а на выходе из реактора 0,9 кмоль/м3. Процесс проводится реакторе вытеснения объемом 140 л (см. рис. 4.12). Определить объем рецикла и производительность установки по исходному веществу.

Определить объем рецикла и объем реактора.
Скачать решение задачи 4.2-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-6 Процесс описывается реакцией типа А → 1,5R. Константа скорости реакции равна 0,025 с-1, концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле 1,8 кмоль/м3, а на выходе из реактора 0,9 кмоль/м3. Процесс проводится реакторе вытеснения объемом 140 л (см. рис. 4.12). Определить объем рецикла и производительность установки по исходному веществу.

Задача 4.2-6 Процесс описывается реакцией типа А -> 1,5R. Константа скорости реакции равна 0,025 с-1, концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле 1,8 кмоль/м3, а на выходе из реактора 0,9 кмоль/м3. Процесс проводится реакторе вытеснения объемом 140 л (см. рис. 4.12). Определить объем рецикла и производительность установки по исходному веществу.

Скачать решение задачи 4.2-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-7 В реакторе идеального вытеснения объемом 150 л (см. рис. 4.12) протекает реакция А → 2R. Константа скорости реакции равна 0,015 с-1, степень превращения в реакторе 0,4, концентрация вещества А в исходном потоке - 0,8 кмоль/м3, а на выходе из реактора – 0,36 кмоль/м3.

Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле, а также производительность реактора по исходному веществу.

Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле, а также производительность реактора по исходному веществу.

Скачать решение задачи 4.2-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-9 В реакторе идеального смешения протекает реакция 2А=R. Производительность по продукту А составляет 16,2 кмоль/ч, константа скорости реакции – 0,05 м3/(кмоль•с), степень превращения в реакторе – 0,65, концентрация вещества А в исходном потоке и в рецикле – 1,7 кмоль/м3.
Определить производительность установки по продукту R, объём реактора и объём рецикла.

Определить производительность установки по продукту R, объём реактора и объём рецикла.

Скачать решение задачи 4.2-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-10 Процесс описывается реакцией 2А → R. Производительность установки (см. рис. 4.12) по продукту А составляет 15,12 кмоль/ч, объемный расход вещества А – 8,4 м3/ч., концентрация вещества А на выходе из реактора - 0,54 кмоль/м3, а в рецикле – 1,8 кмоль/м3. Объем реактора смешения равен 1200 л.

Процесс описывается реакцией 2А → R. Производительность установки (см. рис. 4.12) по продукту А составляет

Определить объем рецикла и константу скорости реакции.

Скачать решение задачи 4.2-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  4.2-11 Процесс описывается реакцией типа 2А → R. Производительность установки по продукту А составляет 30,0 кмоль/ч, константа скорости реакции - 0,029 м3/(кмоль·с), концентрация вещества R в выходном потоке - 2,5 кмоль/м3, объем рецикла - 10,8 м3/ч, концентрация вещества А на выходе из реактора -1,125 кмоль/м3.
Определить производительность установки по продукту R, объем реактора смешения, концентрацию вещества А в рецикле и степень превращения вещества А в реакторе.

Скачать решение задачи 4.2-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-12 Процесс описывается реакцией типа 2А → R с константой скорости 0,065 м3/(кмоль*с). Концентрация вещества R в выходном потоке равна 2,5 кмоль/м3. Процесс проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д, где отделяется продукт R, а не прореагировавшее вещество А возвращается в цикл. Установка перерабатывает 20 кмоль/ч исходного вещества, которое поступает с концентрацией 1,4 кмоль/м3. Степень превращения вещества А в реакторе равна 0,7, а концентрация вещества А в рецикле - концентрации его на входе в установку.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.2-12

Определить производительность установки по продукту R, необходимый объем реактора вытеснения, объем рецикла и концентрацию вещества R в выходном потоке.

Скачать решение задачи 4.2-12 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-13 Процесс описывается реакцией 2А → R с константой скорости k = 0,065 м3/(кмоль*с). Концентрация вещества R в выходном потоке равна 2,5 кмоль/м3. Процесс проводится в установке состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д, где отделяется продукт R, а непрореагировавщее вещество А возвращается в цикл. Установка перерабатывает 20 кмоль/ч исходного вещества, которое поступает с концентрацией 1,4 кмоль/м3. Степень превращения вещества А в реакторе составляет 0,7, а концентрация вещества А в рецикле равна концентрации его на входе в установку.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.2-13

Определить производительность установки по продукту R, необходимый объем реактора вытеснения, объем рецикла и концентрацию вещества R в выходном потоке.

Скачать решение задачи 4.2-13 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-14 Процесс описывается реакцией 2А = R и проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д (см. рис. 4.12), вырабатывает 9 кмоль/ч продукта R с концентрацией его в выходном потоке 1 кмоль/м3. Константа скорости реакции составляет 0,05 м3/(кмоль•с), концентрация вещества А в рецикле равна концентрации его на входе в установку, концентрация вещества А на выходе из реактора - 0,4 кмоль/м3. Определить объемный поток исходного вещества, необходимый объем реактора вытеснения, объем рецикла.

Процесс описывается реакцией 2А = R и проводится в установке, состоящей из смесителя

Скачать решение задачи 4.2-14 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-15 Процесс описывается реакцией А → R с константой скорости равной 0,07 м3/(кмоль•с) и проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д (см. рис. 4.12). Установка перерабатывает 16,8 кмоль/ч вещества А. Концентрация исходного вещества составляет 1,2 кмоль/м3. Степень превращения вещества А в реакторе равна 0,85

Процесс описывается реакцией 2А = R и проводится в установке, состоящей из смесителя

Скачать решение задачи 4.2-15 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-16 Процесс, описываемый реакцией типа 2А → R, проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д (см. рис. 4.12). Концентрация вещества А в рецикле равна концентрации его на входе в установку и составляет 1,2 кмоль/м3. Концентрация вещества А на выходе из реактора равна 0,334 кмоль/м3. Объем реактора вытеснения равен 140 л.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.2-16

Определить объем рецикла, константу скорости.

Скачать решение задачи 4.2-16 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-17 Процесс, описываемый реакцией типа 2А → R, проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д, которая вырабатывает 7 кмоль/ч продукта R. Константа скорости реакции равна 0,07 м3/(кмоль*с). Концентрация вещества А в рецикле и концентрации его на входе в установку составляют 1,4 кмоль/м3. Объем реактора вытеснения равен 120 л.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.2-17

Определить необходимый объем рецикла и концентрацию веществ А и R на выходе из реактора.

Скачать решение задачи 4.2-17 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-21 Процесс описывается сложной реакцией типа   и проводится в установка, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д (см. рис. 4.12). Константы скоростей реакции k1 = 2,5 мин-1, k2 = 3,6 мин-1. Концентрации вещества А в рецикле и на входе в установку составляют 4,6 кмоль/м3. Объемный расход исходного вещества равен 240 л/ч.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.2-16

Определить минимальный объем реактора вытеснения, объем рецикла и производительность по продукту R.
Скачать решение задачи 4.2-21 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-22 Процесс описывается сложной реакцией типа   и проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора вытеснения и делителя Д (см. рис. 4.12). Константы скоростей реакции k1 = 3,4 мин-1, k2 = 2,3 мин-1. Степень превращения вещества А в реакторе составляет 65 %. Концентрации вещества А в рецикле и на входе в установку составляют 4,1 кмоль/м3. Объемный расход исходного вещества равен 210 л/ч.

Процесс описывается сложной реакцией типа   и проводится в установке, состоящей из смесителя См

Определить объем реактора вытеснения, объем рецикла и производительность по продукту R.

Скачать решение задачи 4.2-22 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-23 Реакция 2A → R, где k=6,01*10-3 м3/(кмоль*с), проходит в РИВ с рециклом. Продукт в исходном растворе отсутствует. Концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле равна 2 кмоль/м3. Производительность реактора по продукту составляет 1,2*10-3 кмоль/с. Объём реактора 1 м3.Определить объёмную скорость рецикла и производительность системы по веществу A.

Реакция 2A -> R, где k=6,01*10-3 м3/(кмоль*с), проходит в РИВ с рециклом

Скачать решение задачи 4.2-23 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-24 Жидкофазная необратимая реакция 2А → В с константой скорости k = 5,1*10-3 м3/(моль*с) проводится в реакторе смешения объемом 0,8 м3. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 1,65 кмоль/м3. Проанализировать, как введение рецикла (рис. 4.14) может повлиять на степень превращения и производительность по продукту, если общая нагрузка остается без изменений. Исходная скорость подачи Vисх = 2*10-3 м3/с, а объемная скорость рецикла составляет 0,25 исходной скорости подачи.

Скачать решение задачи 4.2-24 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-25 Процесс описывается реакцией 2А = R с константой скорости превращения вещества А k = 0,03 м3/(кмоль*с). Процесс проводится в системах реакторов: 1) РИС с рециклом (см. рис. 4.13); 2) РИВ с рециклом (см. рис. 4.12). Производительность по продукту на выходе из системы составляет 2 кмоль/ч, степень превращения вещества А в реакторе 0,6. Объем реактора равен 0,4 м3. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 0,8 кмоль/м3. Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле для случаев 1) и 2)

Процесс описывается реакцией 2А = R с константой скорости превращения вещества

Скачать решение задачи 4.2-25 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-26 Реакция   проводится в РИС с полным рециклом (см. рис. 4.14). Константа скорости прямой реакций: k1 = 3,2•10-3 c-1, а обратной k2 = 0,8•10-3 c-1. В исходном потоке вещество R отсутствует. Общая скорость подачи V0 = 1•10-3 м3/с. Отношение объемной скорости рецикла к общей скорости подачи равно 0,2. Объем реактора равен 1,6 м3. Начальная концентрация исходного вещества А САисх = 1,05 кмоль/м3. Определить концентрацию продукта и производительность системы по продукту.

Рис. 4.14 - Схема реакционного узла с полным рециклом: См - смеситель, Р - реактор. Скачать решение задачи 4.2-26 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков)

Рис. 4.14 - Схема реакционного узла с полным рециклом: См - смеситель, Р - реактор.

Скачать решение задачи 4.2-26 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-27 Реакция A<-(k1, k2)→R(k3,k4)→S, где R - продукт, проходит в РИС с полным рециклом (см. рис. 4.14). Константы скоростей реакций: k1 = 0,8*10-3 c-1, k2 = k3 = k4 = 0,3*10-3 c-1. Объем реактора 1,5 м3, отношение объемной скорости рецикла к скорости подачи Vрец/V0 = 0,19. Начальная концентрация исходного вещества САисх = 1,1 кмоль/м3. Скорость подачи V0 = 1*10-3 м3/с. Определить концентрацию продукта и производительность системы по продукту для системы с рециклом и с РИС без рецикла.

Реакция A<-(k1, k2)->R<-(k3,k4)->S, где R - продукт, проходит в РИС

Скачать решение задачи 4.2-27 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-28 Для реакций A-(k1)->R  2A -(k2)->S+D
константы скоростей k1 = 1*10-3 с-1, k2 =1*10-2 м3/(кмоль•с), объем реактора смешения 2 м3. Производительность системы по исходному веществу 1 – кмоль/с. Концентрация вещества А в исходном потоке 2 кмоль/м3. Отношение объемной скорости рецикла к общей скорости подачи 0,15.
Найти концентрацию продукта R и производительность системы по продукту с полным рециклом (см. рис. 4.14) и без рецикла

бъем реактора смешения 2 м3. Производительность системы по исходному веществу 1 – кмоль/с

Скачать решение задачи 4.2-28 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-29 Реакция A-(k1)→R<-(k2,k3)→S где R - продукт, проходит в РИС с полным рециклом (см. рис. 4.14). Константы скоростей реакций: k1 = 5,1*10-3 c-1, k2 = 3,2*10-3 c1,k3 = 1,7*10-3 c-1. Объем реактора 0,8 м3, отношение объемной скорости рецикла к скорости подачи Vрец/V0 = 0,17. Начальная концентрация исходных веществ и продукта, кмоль/м3: САисх = 1,65; СRисх = 0; СSисх = 0. Плотность реакционной смеси остается постоянной. Скорость подачи V0 = 2*10-3 м3/с. Определить производительность системы по продукту для системы по продукту R и концентрацию продукта в выходящем потоке.

Объем реактора 0,8 м3, отношение объемной скорости рецикла к скорости подачи

Скачать решение задачи 4.2-29 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.2-30 Реакции A+B -k→R и A ←k1, k2→S проводится в РИС с полным рециклом (см. рис. 4.14). Константы скорости реакции: k1 = 2•10-3 м3/(кмоль•с), k2 = 3,2•10-3 c-1, k3 = 0,8•10-3 c-1. В начальный момент времени СS,исх = СR,исх = 0. Общая скорость подачи V0 = 1•10-3 м3/с. Отношение объемной скорости рецикла к скорости подачи равно 0,20. Объем реактора - 1,6 м3. Начальные концентрации исходных веществ: СА,исх = 1,05 кмоль/м3; СВ,исх = 2,4 кмоль/м3.

Схема рациркуляционного узла с полным рециклом: См – смеситель, Р - реактор

Рис. 4.14 Схема рациркуляционного узла с полным рециклом: См – смеситель, Р - реактор
Определить производительность системы по продукту R и концентрацию продукта R.

Скачать решение задачи 4.2-30 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  4-2-32 Реакция A -(k1)-> R -(k2)- S проводится в реакторе идеального смешения с рециклом

Реакция A -(k1)-> R -(k2)- S проводится в реакторе идеального смешения с рециклом

Константы скорости реакции  k1 = 3,7*10-3 с-1, k2 = 2,4*10-3 c-1. Объем реактора V = 1м3 Исходная концентрация вещества А CA0 = 0,5 кмоль*м3. Производительность системы по исходному веществу G'A0 =1,25*10-3 кмоль с-1. Концентрация продуктов в исходной смеси СR0 = CS0 = 0 Сепаратор полностью отделяет продукт от непрореагировавшего вещества А, причем концентрация непрореагировавшего вещества А после реактора равна концентрации в рецикле. Система работает таким образом, что достигается максимальная концентрация продукта R.
Определить: 1) отношение объемной скорости рецикла к общей скорости подачи; 2) производительность системы по продукту; 3) концентрацию вещества А в растворе, подаваемом в реактор.

Скачать решение задачи 4.2-32 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  4.3-1 Реакция типа 2A = R с константой скорости равной 2,4 м3/(кмоль*мин) осуществляется в установке, состоящей из смесителя, реактора вытеснения и делителя. Цена исходного вещества А составляет 30 руб./моль, а цена обслуживания реактора – 18 руб./(мин*м3). Стоимость делителя и цена его обслуживания выражаются через цену возвращаемого вещества А равную 12 руб./моль. Производительность установки по продукту R составляет 15 кмоль/ч. Исходный раствор вещества А имеет концентрацию 1,8 моль/л.
Определить оптимальный объём реактора вытеснения, степень превращения и себестоимость продукта R.

Реакция типа 2A = R с константой скорости равной 2,4 м3/(кмоль*мин) осуществляется в установке, состоящей из смесителя, реактора вытеснения и делителя

Скачать решение задачи 4.3-1 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-2 При проведении обратимой реакции первого порядка А - R с константой скорости равной 4,8•10-3 с-1 и константой равновесия Кр = 5,5 необходимо получать 4,5•10-4 кмоль/с продукта R. Для проведения процесса может быть использован единичный реактор смешения либо реактор смешения в схеме с фракционным рециклом (см. рис. 4.13). Стоимость исходного вещества А составляет 640 руб./кмоль, производственные затраты на обслуживание реактора равны 8,4 руб./(м3•с), а на обслуживание разделительной установки оцениваются стоимостью возвратного вещества А и равны 140 руб./кмоль А. Концентрация вещества А в входном потоке равна 0,2 моль/л. Делительная установка полностью выделяет продукт, концентрация вещества А в рецикле равна 0,2 моль/л.

Стоимость исходного вещества А составляет 640 руб./кмоль, производственные затраты на обслуживание реактора равны 8,4 руб./(м3•с)

Рис. 4.13
Определить объемы реакторов для предлагаемых двух вариантов, скорость подачи исходной смеси и степени превращения вещества А, при которых обеспечиваются минимальные затраты на осуществление данного процесса.

Скачать решение задачи 4.3-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-3 Требуется получать 4,2•10-3 кмоль/с продукта R по реакции А = 2R с константой скорости 7,9*10-3 с-1. Концентрация вещества А в потоке равна 4 кмоль/м3. Стоимость исходного вещества А составляет 450 руб./кмоль. Процесс осуществляется в проточном реакторе смешения, стоимость обслуживания которого равна 3,5*10-2 руб./(м3*с).
Определить оптимальную степень превращения, оптимальный объем реактора и объемный поток вещества А.

Схема реакционного узла с фракционным рециклом с реактором смешения

Скачать решение задачи 4.3-3 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-4 Требуется получать 4,2*10-3 кмоль/с продукта R по реакции А = 2R с константой скорости 7,9*10-3 с-1. Концентрация вещества А в потоке равна 4 кмоль/м3. Стоимость исходного вещества А составляет 450 руб./кмоль. Процесс осуществляется в проточном реакторе смешения, стоимость обслуживания которого равна 3,5*10-2 руб./(м3*с).
Процесс, описываемый в задаче 4.3-3, осуществляется в установке с делителем (см. рис 4.13), где непрореагировавшее вещество А полностью отделяется от продуктаи возвращается в реактор с концентрацией равной концентрации вещества А в исходном потоке. Затраты на обслуживание делителя выражаются стоимостью возвращаемого вещества А, которая составляет 210 руб./кмоль.
Определить степень превращения, объем реактора и объемный поток вещества А, при которых обеспечиваются минимальные производственные затраты.

Скачать решение задачи 4.3-4 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  4-3-5 Установка производит 3,6 кмоль/ч продукта R по реакции типа   с константой скорости равной 1,2 моль/(л*с). Концентрация вещества А в исходном потоке равна 1,2 моль/л. Стоимость исходного вещества А составляет 170 руб/кмоль. Процесс проводится в реакторе вытеснения, стоимость обслуживания которого равна 0,08 руб/(м3*с). После реактора смесь разделяется на продукт и исходное вещество А и с концентрацией равной 12 моль/л возвращается в реактор. Стоимость процесса разделения выражается через стоимость возвращаемого вещества А равную 90 руб/кмоль. Определить оптимальную степень превращения вещества А в реакторе, оптимальный объем реактора вытеснения и себестоимость продукта R.

Скачать решение задачи 4.3-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-6 Установка производит 3,6 кмоль/ч продукта R по реакции типа 2А → R с константой скорости равной 1,2 л/(моль*с). Концентрация вещества А в исходном потоке равна 0,5 моль/л. Стоимость исходного вещества А составляет 120 руб./кмоль. Процесс проводится в реакторе вытеснения, стоимость обслуживания которого равна 0,08 руб./(м3*с). После реактора смесь разделяется на продукт и исходное вещество А с концентрацией равной 0,5 моль/л и возвращается в реактор. Стоимость процесса разделения выражается через стоимость возвращаемого вещества А и равна 75 руб./кмоль.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.3-6

Определить оптимальную степень превращения вещества А в реакторе, оптимальный объем реактора вытеснения и себестоимость продукта R.

Скачать решение задачи 4.3-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-7 Установка (см. рис 4.13) производит 3,5•10-3 кмоль/с продукта R по реакции типа А → R с константой скорости равной 2,8•10-3 с-1. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 0,2 моль/л. Стоимость исходного вещества А составляет 300 руб./кмоль. Процесс проводится в реакторе смешения, стоимость обслуживания которого равна 3,5•10-3 руб./(м3с). После реактора смесь разделяется на продукт и исходное вещество А с концентрацией равной 0,5 моль/л и возвращается в реактор. Стоимость процесса разделения выражается через стоимость возвращаемого вещества А и равна 75 руб./кмоль.

Стоимость исходного вещества А составляет 640 руб./кмоль, производственные затраты на обслуживание реактора равны 8,4 руб./(м3•с)

Определить степень превращения, объем реактора и объемный поток вещества А, при которых обеспечиваются минимальные производственные затраты.
Скачать решение задачи 4.3-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-9 Реакция типа 2А = R с константой равной 2,4 мин-1 осуществляется в установке, состоящей из реактора вытеснения и делителя. Цена исходного вещества А составляет 30 руб./моль, а цена обслуживания реактора 18 руб./(мин*м3). Стоимость делителя и его обслуживание выражаются через цену возвращаемого вещества А равную 12 руб./моль. Производительность установки по продукту R составляет 1,5 кмоль/ч. Исходный раствор вещества А имеет концентрацию 1,8 моль/л.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 4.3-9

Определить оптимальный объем реактора вытеснения, объем рецикла и себестоимость продукта R.

Скачать решение задачи 4.3-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-10 При проведении обратимой реакции первого порядка А → R с константой скорости равной 4,8•10-3 с-1 и константой равновесия 5,5 необходимо получать 4,5•10-4 кмоль/с продукта R. Для проведения процесса может быть использован единичный реактор смешения либо реактор смешения в схеме с фракционным рециклом (см. рис. 4.13). Стоимость исходного вещества А составляет 640 руб./кмоль, производственные затраты на обслуживание реактора равны 8,4 руб./(м3•с), а на обслуживание разделительной установки оцениваются стоимостью возвратного вещества А и равны 140 руб./кмоль А. Концентрация вещества А в входном потоке равна 0,2 моль/л. Делительная установка полностью выделяет продукт, концентрация вещества А в рецикле равна 0,2 моль/л.

Для проведения процесса может быть использован единичный реактор смешения либо реактор смешения в схеме с фракционным рециклом

Рис. 4.13

Определить объемы реакторов для предлагаемых двух вариантов, скорость подачи исходной смеси и степени превращения вещества А, при которых обеспечиваются минимальные затраты на осуществление данного процесса.

Скачать решение задачи 4.3-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-11 Требуется получать 4,2•10-3 кмоль/с продукта R по реакции А → 2 R с константой скорости 7,9•10-3 с-1. Концентрация вещества А в потоке равна 4 кмоль/м3. Стоимость исходного вещества А составляет 450 руб./кмоль. Процесс осуществляется в проточном реакторе смешения, стоимость обслуживания которого равна 3,5•10-2 руб./(м3•с).
Определить оптимальную степень превращения, оптимальный объем реактора, оптимальный объемный поток вещества А и себестоимость 1 кмоль вещества А.

Скачать решение задачи 4.3-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 4.3-12 Установка (см. рис. 4.12) производит 3,6 кмоль/ч продукта R по реакции типа 2А = R с константой скорости равной 1,2 л/(моль•с). Концентрация вещества А в исходном потоке равна 1,2 моль/л. Стоимость исходного вещества А составляет 170 руб./кмоль. Процесс проводится в реакторе вытеснения, стоимость обслуживания которого равна 0,08 руб./(м3с). После реактора смесь разделяется на продукт и исходное вещество А с концентрацией равной 1,2 моль/л и возвращается в реактор. Стоимость процесса разделения выражается через стоимость возвращаемого вещества А и равна 90 руб./кмоль.
Определить оптимальную степень превращения вещества А в реакторе, оптимальный объем реактора вытеснения и себестоимость продукта R.

Установка (см. рис. 4.12) производит 3,6 кмоль/ч продукта R

Скачать решение задачи 4.3-12 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


   

Раздел 5 и 6 Материальные и тепловые балансы ХТС

Задача 5-2. В абсорбционную установку  подается 20000 м3/ч газа с содержанием 7,8% объемных долей SO2. В результате абсорбции получают олеум с содержанием 10% свободного SO3 и 93% - массовых долей серной кислоты. Степень поглощения триоксида серы в первом абсорбере равна 40%, а общая степень абсорбции - 0,995%. Рассчитать материальный баланс установки.

Скачать решение задачи 5.2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-5 В установку  конверсии метана аодяным паром (см. рис 5.2) подается 20000м  метана. Степень конверсии метана равна 0,98. Оксид углерода, образующийся в результате конверсии метана, подвергается конверсии водяным паром в следующем реакторе и степень его конверсии составляет 0,96. Рассчитать материальный баланс установки конверсии метана с соотношением метана к водороду как 1:3,1.

Схема материальных потоков с процессе конверсии метана водяным паром

Скачать решение задачи 5-5 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-6 Составить материальный баланс ХТС (рис.) производства 1500 кг/ч 36%-ной ортофосфорной разложением апатита, содержащего % (масс.): СаО - 52, Р2О5 - 34, F - 4, остальное балласт, серной кислотой концентрацией 63 %. Степень разложения фосфорита составляет 96 %, степень отмывки кислоты на фильтре 0,99. Соотношение твердой и жидкой фаз на выходе из реактора должно быть 1:3. Влажность твердой фазы на выходе равна 35 % массовых долей.

Составить материальный баланс ХТС (рис.) производства 1500 кг/ч

Скачать решение задачи 5-6 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-7 Составить материальный баланс реактора окисления аммиака, в который поступает аммиачно-воздушная смесь с расходом 10000 м3/ч, содержащая 9 об. долей аммиака. Степень превращения аммиака 0,98, а селективность по оксиду азота 0,95. Побочным продуктом считать только азот.
Скачать решение задачи 5-7 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-8 Составить уравнения материального баланса для расчета материальных потоков ХТС синтеза аммиака (рис. 5.4), если объем входящего газа V0. концентрация метана в аммиачно-воздушной смеси (АВС) ССН4, степень превращения АВС в реакторе Х, рециркуляционный газ имеет состав: СН4, NH3 и АВС.

Схема материальных потоков в установке синтеза аммиака

 

Схема материальных потоков в установке синтеза аммиака

Скачать решение задачи 5-8 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-9 Рассчитать материальный баланс ХТС синтеза аммиака производительностью 10000 кг/ч аммиака из азото-водородной смеси (АВС), содержащей 0,5 объёмных долей СН4, %. Степень превращения АВС в реакторе равна 0,18. Состав рециркуляционного газа: СН4 – 6,0 %, NН3 – 3,0 %, остальное АВС.

N2 + 3H2 = 2NH3

Скачать решение задачи 5-9 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-10. Рассчитать состав и количество нитрозных газов, получаемых при окислении 850   м3/ч аммиачно-воздушной смеси, содержащей 9% аммиака. степень окисления аммиака 0,97, а выход оксида азота составляет 0,95.

Скачать решение задачи 5-10 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-11 В абсорбционную установку  подается 15000 м3/ч газа с содержанием 8,3% долей SО2. В результате абсорбции получают олеум с содержанием 20% свободного SO2 и 98%-ную серную кислоту. Степень абсорбции в олеумном абсорбере равна 0,2, а общая степень абсорбции - 0,99%. Рассчитать материальный баланс установки.

Скачать решение задачи 5-11 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-13 Составить материальный баланс печи для сжигания серы производительностью 60 т/сутки. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха a = 1,5. Расчет следует вести на производительность печи по сжигаемой сере в кг/ч.

Скачать решение задачи 5-13 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-14 Составить материальный баланс производства оксида этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом. Состав исходной газовой смеси -3% объемных долей этилена в воздухе. Степень окисления этилена 0,5. Расчет вести на 1 т оксида этилена. Процесс описывается химическим уравнением:

2CH2=CH2 + O2 = 2(CH2)2O

Скачать решение задачи 5-14 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-16 Составить материальный баланс хлоратора в производстве 1 т хлорбензола. Содержание продуктов в массовых долях, %: бензол – 65,0; хлорбензол – 32,0; дихлорбензол – 2,5; трихлорбензола – 0,5. Технический бензол содержит 97,5 % массовых долей С6Н6, технический хлор – 98 % массовых долей Cl2.

Скачать решение задачи 5-16 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-17 Составить материальный баланс нитратора производительностью 3 т/ч нитробензола. Выход нитробензола 98 % от теоретического. Состав нитрующей смеси [% (масс.)]: HNO3 – 20; H2SO4 – 60; H2O – 20. Расход нитрующей смеси составляет 4 кг на 1 кг бензола:

С6H6 + HNO3 = C6H5NO2 + H2O.

Скачать решение задачи 5-17 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-18 Составить материальный баланс установки для получения аммиачной селитры производительностью 20 т NН4NО3 в час влажностью 5% массовых долей. В производстве применяется 47%-ная азотная кислота и 100%-ный газообразный аммиак. Потери азотной кислоты и аммиака в производстве составляют 1% производительности. Из нейтрализатора аммиачная селитра выходит в виде 60%-ного раствора NН4NО3 в воде. Определить количество влаги, испарившейся в результате экзотермической реакции нейтрализации

НNО3 + NН3 = NН4NО3.

Скачать решение задачи 5-18 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-19 Рассчитать материальный баланс производства хлора методом электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2

Концентрация NaCl в растворе 310г/л. плотность раствора при условиях электролиза 1,17кг/л. степень разложения 50%. Побочные процессы в расчет не принимать. расчет вести на 1000м  хлора

Скачать решение задачи 5-19 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-22. Составить материальный  баланс производства 1 т сульфата натрия, если в производстве используется поваренная соль, содержащая  97% NaCl, и купоросное масло, содержащее 93% массовых долей H2SO4. Степень разложения NaCl составляет 93%.

Скачать решение задачи 5.22 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-23. Составить материальный баланс производства 1 т технического сульфида натрия (содержание 96%мас.) из сульфата натрия (содержание 95,5% мас.) и электролитического водорода (содержание водорода 97%мас.). На побочные реакции расходуется 2%   и водорода от теоретически необходимого количества для получения 1 т технического  продукта.
Процесс можно описать уравнением реакции:

Na2SO4 + 4H2 →Na2S+4H2O

Скачать решение задачи 5-23 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-24 Рассчитать материальный баланс производства 10000т/ч 90,4%-ной серной кислоты из серного колчедана, содержащего 42% серы, при условии, что степень выгорания веры в колчедане составляет 97%, степень каталитического окисления диоксида серы - 99,3%, а степень абсорбции триоксида серы -99,5%. Обжиговый газ содержит 8% диоксида серы. Воздух влажностью 55% перед подачей в печь для обжига колчедана подвергается осушке получаемой серной кислотой.

Скачать решение задачи 5-24 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-25. Составить материальный баланс производства 61% - ной азотной кислоты при условии, что выход оксида азота при окислении аммиака составляет 97%. Побочные продукты окисления – только азот. Степень абсорбции диоксида азота равна 99%. аммиачно-воздушная смесь перед реактором окисления содержит  9% аммиака. Воздух, подаваемый в производство, имеет относительную влажность 47%.

Скачать решение задачи 5.25 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-26 По условиям задачи 5-25 составить тепловой баланс реактора окисления аммиака, считая, что температура воздуха равна 21 °С. Окисление аммиака ведется при температуре 850 °С. Потери теплоты в окружающую среду составляют 5% общего количество теплоты.
Скачать решение задачи 5-26 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-27 Составить материальный баланс реактора окисления аммиака, в который поступает аммиачно-воздушная смесь с расходом 60000 м3/ч, содержащей 10% объемных долей аммиака. Селективность по оксиду азота составляет 0,95 при полном превращении аммиака. Принять, что в качестве единственного побочного продукта образуется азот.
Окисление аммиака протекает по механизму:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

Скачать решение задачи 5-27 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-28 Составить тепловой баланс реактора окисления аммиака, в котором протекают реакции:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + 980 кДж (1)
4NH3 + 3O2 = N2 + 6H2O + 1270 кДж (2)

Расход аммиачно-воздушной смеси 60000 м3/ч, содержание аммиака 10 % долей. Селективность по оксиду азота 0,95 при полном превращении аммиака.
Принять следующие значения теплоемкостей для газов, кДж/(моль•град.): аммиак – 38,5, кислород – 30,2, азот – 29,2, водяные пары – 38,0, оксид азота – 31,9. Температура в реакторе 1150 К, общее давление 0,7 МПа.

Скачать решение задачи 5-28 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-31 Составить материальный баланс процесса газификации 1 т кокса, идущей по реакциям:

С + H2O = CO + H2 + 131кДж
CO + H2O = CO2 + H2 + 42кДж

В коксе содержится 3% массовых долей зольных примесей, массовое соотношение пар/кокс составляет 1,5, степень превращения углерода в коксе -0,98, выход монооксида углерода-0,90.

Скачать решение задачи 5-31 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 5-33 Составить материальный баланс, рассчитать выход и количество выделенной теплоты при обжиге 1000кг при стехиометрической подаче воздуха:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + 3416кДж.

Колчедан содержит пирит FeS2 и несгораемые примеси. Содержание серы в колчедане 41%, а в огарке - 0,5%.
Скачать решение задачи 5-33 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-35 Составить материальный баланс производства 1500 кг/ч аммиачной селитры влажностью 3% массовых долей, получаемой нейтрализацией аммиачной воды, содержащей 25% массовых долей аммиака, азотной кислотой, содержащей 58% массовых долей HNO3 при температуре 105 С. Водный раствор аммиачной селитры подают на вакуумный парной аппарат для удаления воды, а плав селитры после выпарки – на грануляцию. Степень превращения по азотной кислоте и аммиаку равна 100%. Потери аммиака в производстве селитры составляют 3% массовых долей.

Скачать решение задачи 5-35 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача  5-37 Составить материальный и тепловой балансы реактора полимеризации стирола. Стирол в количестве 2000 кг/ч подастся в реактор при температуре 50 °С. Реакция полимеризации осуществляется в изотермическом режиме. Температура реакционной массы на выходе равна 145°С. Степень превращения стирола составляет 0,9. Температура охлаждающей воды на входе равна 20°С, а на выходе - 60 °С. Принять теплоемкости компонентов реакционной смеси следующими:

Составить материальный и тепловой балансы реактора полимеризации стирола

Скачать решение задачи 5-37 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


Задача 6-2 Рассчитать материальный баланс производства экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата, содержащего 39,4 % Р2О5, 52 % СаО и 3 % фтора. Норма серной кислоты 100 % от стехиометрической на СаО. Коэффициент извлечения Р2О5 в продукционной кислоте 32 %. В газовую фазу выделяется 20 % фтора от содержащегося в сырье. Влажность гипса на карусельном фильтре: в первой зоне – 47 %, во второй – 44,2 %, в третьей – 42 %, в четвертой – 40 %. В процессе фильтрации 1 т апатитового концентрата испаряется 29,5 кг воды.

Рисунок к задаче Игнатенков Бесков 6-2

Расчет провести на 1 т апатитового концентрата.

Скачать решение задачи 6-2 (В.И. Игнатенков, В.С Бесков) (цена 200р)


   

Cтраница 2 из 2


Ваша корзина пуста.

ИЩЕМ ЗАДАЧИ ЗДЕСЬ...

Последние новости

Работа на анализ

 

Узнай сколько стоит твоя работа!!!

Для этого отправь задание на адрес почты engineer-oht@mail.ru, укажи свои данные для ответа.

 

Вакансии

 На данный момент приглашаем всех авторов, выполняющих работы по общей химической технологии, создании материальных балансов, каллойдной химии, по ПАХТу, МАХП, специалист по чертежам, аналитической химий, физ. химии и смежным предметам.  

Мы в контакте

Моментальная оплата
Моментальная оплата
руб.
счёт 410011542374890.



Моментальная оплата
Моментальная оплата

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