题目
在一个全混流釜式反应器中等温进行零级反应A→B,反应速率rA=9mol/min.l,进料浓度CA0为10mol/l,流体在反应器内的平均停留时间t为1min,请按下述情况分别计算反应器出口转化率:#8194;(1)若反应物料为微观流体;#8194;(2)若反应物料为宏观流体。
在一个全混流釜式反应器中等温进行零级反应A→B,反应速率rA=9mol/mi
n.l,进料浓度CA0为10mol/l,流体在反应器内的平均停留时间t为1min,请按下述情况分别计算反应器出口转化率:#8194;(1)若反应物料为微观流体;#8194;(2)若反应物料为宏观流体。
n.l,进料浓度CA0为10mol/l,流体在反应器内的平均停留时间t为1min,请按下述情况分别计算反应器出口转化率:#8194;(1)若反应物料为微观流体;#8194;(2)若反应物料为宏观流体。
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定反应类型和反应速率
反应类型为零级反应,反应速率rA=9mol/min.l,表示反应速率与反应物浓度无关,只与时间有关。
步骤 2:计算微观流体的出口转化率
对于微观流体,反应器内的物料可以视为完全混合,因此可以用全混流反应器的物料衡算式进行计算。反应器内的平均停留时间为1min,进料浓度为10mol/l,反应速率rA=9mol/min.l。根据物料衡算式,可以得到反应器出口的浓度CA,进而计算出口转化率XA。
步骤 3:计算宏观流体的出口转化率
对于宏观流体,反应器内的物料不能视为完全混合,因此需要使用高析流模型进行计算。根据反应速率rA=9mol/min.l,可以得到在间歇反应器中反应物A的浓度随时间的变化关系。然后,根据全混流反应器的停留时间分布,可以计算出反应器出口的转化率XA。
反应类型为零级反应,反应速率rA=9mol/min.l,表示反应速率与反应物浓度无关,只与时间有关。
步骤 2:计算微观流体的出口转化率
对于微观流体,反应器内的物料可以视为完全混合,因此可以用全混流反应器的物料衡算式进行计算。反应器内的平均停留时间为1min,进料浓度为10mol/l,反应速率rA=9mol/min.l。根据物料衡算式,可以得到反应器出口的浓度CA,进而计算出口转化率XA。
步骤 3:计算宏观流体的出口转化率
对于宏观流体,反应器内的物料不能视为完全混合,因此需要使用高析流模型进行计算。根据反应速率rA=9mol/min.l,可以得到在间歇反应器中反应物A的浓度随时间的变化关系。然后,根据全混流反应器的停留时间分布,可以计算出反应器出口的转化率XA。