题目
有一中间试验反应器，其停留时间分布曲线为： F(t)=0 0≤t≤0.4 F(t)=1-exp[-1.25(t-0.4)] t＞0.4ks 式中t为时间，ks。 计算： (1)平均停留时间； (2)固相加工反应A→P,反应为一级,k=0.8ks-1，等温操作，若进行颗粒固相反应时，求其转化率为多少； (3)如用PFR，停留时间为0.4ks，后接一个停留时间为0.8ks的CSTR，计算总转化率，如串联顺序相反，其总转化率又为多少。
有一中间试验反应器，其停留时间分布曲线为：
F(t)=0 0≤t≤0.4
F(t)=1-exp[-1.25(t-0.4)] t＞0.4ks
式中t为时间，ks。
计算：
(1)平均停留时间；
(2)
k=0.8ks-1，等温操作，若进行颗粒固相反应时，求其转化率为多少；
(3)如用PFR，停留时间为0.4ks，后接一个停留时间为0.8ks的CSTR，计算总转化率，如串联顺序相反，其总转化率又为多少。
题目解答
答案
t=1.2ks；
xA=0.557；
xA=0.557。
解析
步骤 1：计算平均停留时间
平均停留时间可以通过对停留时间分布函数F(t)进行积分来计算。平均停留时间τ定义为：
\[ \tau = \int_{0}^{\infty} t \cdot f(t) dt \]
其中f(t)是停留时间分布函数F(t)的导数，即f(t) = dF(t)/dt。对于给定的F(t)，我们首先计算f(t)。
步骤 2：计算固相加工反应的转化率
对于一级反应A→P，反应速率常数k=0.8ks^-1，转化率x_A可以通过反应动力学方程计算。对于颗粒固相反应，转化率与停留时间分布函数有关，需要根据平均停留时间τ计算。
步骤 3：计算串联反应器的总转化率
对于串联反应器，首先计算PFR的转化率，然后计算CSTR的转化率。总转化率是两个反应器转化率的乘积。如果串联顺序相反，需要重新计算转化率。
平均停留时间可以通过对停留时间分布函数F(t)进行积分来计算。平均停留时间τ定义为：
\[ \tau = \int_{0}^{\infty} t \cdot f(t) dt \]
其中f(t)是停留时间分布函数F(t)的导数，即f(t) = dF(t)/dt。对于给定的F(t)，我们首先计算f(t)。
步骤 2：计算固相加工反应的转化率
对于一级反应A→P，反应速率常数k=0.8ks^-1，转化率x_A可以通过反应动力学方程计算。对于颗粒固相反应，转化率与停留时间分布函数有关，需要根据平均停留时间τ计算。
步骤 3：计算串联反应器的总转化率
对于串联反应器，首先计算PFR的转化率，然后计算CSTR的转化率。总转化率是两个反应器转化率的乘积。如果串联顺序相反，需要重新计算转化率。