题目
6.平行液相反应-|||-A →P rp=1-|||-A →R _(R)=2(C)_(A)-|||-A →S rs=cA^2-|||-已知 _(AO)=2kmolcdot (m)^-3 _(Al)=0.2kmolcdot (m)^-3, 求下列反应器中,c p最大为多少?-|||-(1)平推流反应器;(2)全混流反应器;(3)两釜串联的全混流反应器, _(A1)=1kmolcdot (m)^-3

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定反应速率方程
对于平行反应 A→P, A→R, A→S,反应速率方程分别为:
- ${r}_{P} = 1$
- ${r}_{R} = 2{c}_{A}$
- ${r}_{S} = {c}_{A}^{2}$
步骤 2:计算平推流反应器中的 ${c}_{P}$
平推流反应器中,反应物浓度随时间变化,但反应器内各点的浓度相同。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$
步骤 3:计算全混流反应器中的 ${c}_{P}$
全混流反应器中,反应物浓度在整个反应器内均匀分布。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$
步骤 4:计算两釜串联的全混流反应器中的 ${c}_{P}$
两釜串联的全混流反应器中,反应物浓度在每个反应器内均匀分布。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$
对于平行反应 A→P, A→R, A→S,反应速率方程分别为:
- ${r}_{P} = 1$
- ${r}_{R} = 2{c}_{A}$
- ${r}_{S} = {c}_{A}^{2}$
步骤 2:计算平推流反应器中的 ${c}_{P}$
平推流反应器中,反应物浓度随时间变化,但反应器内各点的浓度相同。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$
步骤 3:计算全混流反应器中的 ${c}_{P}$
全混流反应器中,反应物浓度在整个反应器内均匀分布。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$
步骤 4:计算两釜串联的全混流反应器中的 ${c}_{P}$
两釜串联的全混流反应器中,反应物浓度在每个反应器内均匀分布。因此,${c}_{P}$ 的最大值出现在 ${c}_{A}$ 最小的时候,即 ${c}_{A} = 0.2 kmol\cdot m^{-3}$。
- ${r}_{P} = 1$
- ${c}_{P} = {c}_{AO} - {c}_{A} = 2 - 0.2 = 1.8 kmol\cdot m^{-3}$