题目
在一个体积为300l的反应器中86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的过氧化氢异丙苯溶液分解： _(6)(H)_(5)C((C{H)_(3))}_(2)COHarrow C(H)_(3)COC(H)_(3)+(C)_(6)(H)_(5)OH 生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应，反应温度下反应速率常数等于0.08s-1，最终转化率达98.9%，试计算苯酚的产量。 （1）如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为15min； （2）如果是全混流反应器； （3）试比较上二问的计算结果； （4）若过氧化氢异丙苯浓度增加一倍，其他条件不变，结果怎样？
在一个体积为300l的反应器中86℃等温下将浓度为3.2kmol/m3的过氧化氢异丙苯溶液分解： 
生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应，反应温度下反应速率常数等于0.08s-1，最终转化率达98.9%，试计算苯酚的产量。 （1）如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为15min； （2）如果是全混流反应器； （3）试比较上二问的计算结果； （4）若过氧化氢异丙苯浓度增加一倍，其他条件不变，结果怎样？
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算间歇操作反应器的反应时间
根据一级反应的公式，$t = \frac{1}{k} \ln \frac{1}{1-X}$，其中 $k$ 是反应速率常数，$X$ 是转化率。将给定的数值代入公式，计算反应时间。
步骤 2：计算间歇操作反应器的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间、辅助操作时间以及反应物的初始浓度，计算苯酚的产量。
步骤 3：计算全混流反应器的反应时间
根据全混流反应器的公式，$V = \frac{Q_0 X}{k(1-X)}$，其中 $V$ 是反应器体积，$Q_0$ 是反应物的初始浓度，$X$ 是转化率，$k$ 是反应速率常数。将给定的数值代入公式，计算反应时间。
步骤 4：计算全混流反应器的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间以及反应物的初始浓度，计算苯酚的产量。
步骤 5：比较两种反应器的苯酚产量
比较间歇操作反应器和全混流反应器的苯酚产量，分析原因。
步骤 6：计算过氧化氢异丙苯浓度增加一倍时的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间以及反应物的初始浓度，计算过氧化氢异丙苯浓度增加一倍时的苯酚产量。
根据一级反应的公式，$t = \frac{1}{k} \ln \frac{1}{1-X}$，其中 $k$ 是反应速率常数，$X$ 是转化率。将给定的数值代入公式，计算反应时间。
步骤 2：计算间歇操作反应器的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间、辅助操作时间以及反应物的初始浓度，计算苯酚的产量。
步骤 3：计算全混流反应器的反应时间
根据全混流反应器的公式，$V = \frac{Q_0 X}{k(1-X)}$，其中 $V$ 是反应器体积，$Q_0$ 是反应物的初始浓度，$X$ 是转化率，$k$ 是反应速率常数。将给定的数值代入公式，计算反应时间。
步骤 4：计算全混流反应器的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间以及反应物的初始浓度，计算苯酚的产量。
步骤 5：比较两种反应器的苯酚产量
比较间歇操作反应器和全混流反应器的苯酚产量，分析原因。
步骤 6：计算过氧化氢异丙苯浓度增加一倍时的苯酚产量
根据反应器的体积、反应时间以及反应物的初始浓度，计算过氧化氢异丙苯浓度增加一倍时的苯酚产量。