题目
某液相均相反应Ararr;P为一级不可逆反应，当反应温度100℃时，反应速率常数为0.4h-1， 进料物料中A的初始浓度为 要求P的产量为 /n, 最终转化率为80%。求下-|||-列几种情况下的反应体积:-|||-(1)反应在间歇釜式反应器中进行,辅助时间为1h;-|||-(2)反应在全混流釜式反应器中进行;-|||-(3)反应在活塞流管式反应器中进行。
某液相均相反应Ararr;P为一级不可逆反应，当反应温度100℃时，反应速率常数为0.4h-1， 
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定反应器类型和反应速率常数
反应为一级不可逆反应，反应速率常数为0.4h^{-1}，进料物料中A的初始浓度为 $2mol{L}_{0}$，要求P的产量为480mol/h，最终转化率为80%。
步骤 2：计算间歇釜式反应器的反应体积
(1) 间歇釜式反应器中，反应时间 $t=-\dfrac {1}{k}\ln (1-{x}_{A})=-\dfrac {1}{0.4}\ln (1-0.8)=4h$。进料物料中A的初始浓度为 $2mol{L}_{0}$，要求P的产量为480mol/h，最终转化率为80%，则 ${F}_{AO}=\dfrac {{F}_{p}}{{x}_{A}}=\dfrac {480}{0.80}=600mol/h$。${Q}_{0}={F}_{AO}/{C}_{AO}=600/2=300I/h$。${V}_{t}={Q}_{0}(t+{t}_{0})=300(4+1)=1500(L)$。
步骤 3：计算全混流釜式反应器的反应体积
(2) 全混流釜式反应器中，$\dfrac {{V}_{1}}{{F}_{AO}}=\dfrac {{x}_{Ar}}{k{C}_{AO(1-{x}_{4})}=\dfrac {0.8}{0.4\times 2\times (1-0.8)}=5$。${V}_{r}=5\times 600=3000(L)$。
步骤 4：计算活塞流管式反应器的反应体积
(3) 活塞流管式反应器中，反应时间 $t=-\dfrac {1}{k}\ln (1-{x}_{4})=-\dfrac {1}{0.4}\ln (1-0.8)=4h$。${V}_{r}={Q}_{0}t=300\times 4=1200(L)$。
反应为一级不可逆反应，反应速率常数为0.4h^{-1}，进料物料中A的初始浓度为 $2mol{L}_{0}$，要求P的产量为480mol/h，最终转化率为80%。
步骤 2：计算间歇釜式反应器的反应体积
(1) 间歇釜式反应器中，反应时间 $t=-\dfrac {1}{k}\ln (1-{x}_{A})=-\dfrac {1}{0.4}\ln (1-0.8)=4h$。进料物料中A的初始浓度为 $2mol{L}_{0}$，要求P的产量为480mol/h，最终转化率为80%，则 ${F}_{AO}=\dfrac {{F}_{p}}{{x}_{A}}=\dfrac {480}{0.80}=600mol/h$。${Q}_{0}={F}_{AO}/{C}_{AO}=600/2=300I/h$。${V}_{t}={Q}_{0}(t+{t}_{0})=300(4+1)=1500(L)$。
步骤 3：计算全混流釜式反应器的反应体积
(2) 全混流釜式反应器中，$\dfrac {{V}_{1}}{{F}_{AO}}=\dfrac {{x}_{Ar}}{k{C}_{AO(1-{x}_{4})}=\dfrac {0.8}{0.4\times 2\times (1-0.8)}=5$。${V}_{r}=5\times 600=3000(L)$。
步骤 4：计算活塞流管式反应器的反应体积
(3) 活塞流管式反应器中，反应时间 $t=-\dfrac {1}{k}\ln (1-{x}_{4})=-\dfrac {1}{0.4}\ln (1-0.8)=4h$。${V}_{r}={Q}_{0}t=300\times 4=1200(L)$。