题目
在全混流反应器中一级不可逆反应,液相反应A → 2R,-rA= kCAkmol/m3·h,k=9.52×109exp[-7448.4/T] h-1,-rA= kCA2.3 kmol/m3,-rA= kCA60,-rA= kCA0,若转化率-rA= kCA0.7,装置的生产能力为50000 kg产物R/天。求50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率-rA= kCA?(用于非生产性操作时间t0=0.75 h)
在全混流反应器中一级不可逆反应,液相反应A → 2R,
kmol/m3·h,k=9.52×109exp[-7448.4/T] h-1,
2.3 kmol/m3,
60,
0,若转化率
0.7,装置的生产能力为50000 kg产物R/天。求50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率
?(用于非生产性操作时间t0=0.75 h)
kmol/m3·h,k=9.52×109exp[-7448.4/T] h-1,2.3 kmol/m3,60,0,若转化率0.7,装置的生产能力为50000 kg产物R/天。求50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率?(用于非生产性操作时间t0=0.75 h)题目解答
答案
解:(1)进料速度v0
(2)反应器有效容积V
(3)
解析
步骤 1：计算进料速度v0
根据题目给出的条件，我们首先需要计算进料速度v0。根据公式${V}_{0}{C}_{R}=2{C}_{AO}{V}_{0}{x}_{A}=\dfrac {50000}{24\times {M}_{R}}$，其中${C}_{R}=2{C}_{AO}{x}_{A}$，${C}_{AO}=2.3$ kmol/m3，${x}_{A}=0.7$，${M}_{R}=60$ kg/kmol，可以计算出${V}_{0}$。
步骤 2：计算反应器有效容积V
根据全混流反应器的特性，反应器的有效容积V可以通过公式$V=\dfrac {{V}_{0}{x}_{A}}{k(1-{x}_{A})}$计算，其中k是反应速率常数，可以通过公式$k=9.52\times {10}^{9}e\times p[ -\dfrac {7448.4}{273+50}]$计算，${x}_{A}=0.7$。
步骤 3：计算反应器的容积效率n
反应器的容积效率n可以通过公式$n=\dfrac {t}{t}$计算，其中t是反应时间，可以通过公式$t=\dfrac {1}{k}{\int }_{0}^{{x}_{1}}\dfrac {d{x}_{A}}{1-{x}_{A}}=\dfrac {1}{k}\ln \dfrac {1}{1-{x}_{A}}$计算，${x}_{A}=0.7$，${t}_{0}=0.75$ h。
根据题目给出的条件，我们首先需要计算进料速度v0。根据公式${V}_{0}{C}_{R}=2{C}_{AO}{V}_{0}{x}_{A}=\dfrac {50000}{24\times {M}_{R}}$，其中${C}_{R}=2{C}_{AO}{x}_{A}$，${C}_{AO}=2.3$ kmol/m3，${x}_{A}=0.7$，${M}_{R}=60$ kg/kmol，可以计算出${V}_{0}$。
步骤 2：计算反应器有效容积V
根据全混流反应器的特性，反应器的有效容积V可以通过公式$V=\dfrac {{V}_{0}{x}_{A}}{k(1-{x}_{A})}$计算，其中k是反应速率常数，可以通过公式$k=9.52\times {10}^{9}e\times p[ -\dfrac {7448.4}{273+50}]$计算，${x}_{A}=0.7$。
步骤 3：计算反应器的容积效率n
反应器的容积效率n可以通过公式$n=\dfrac {t}{t}$计算，其中t是反应时间，可以通过公式$t=\dfrac {1}{k}{\int }_{0}^{{x}_{1}}\dfrac {d{x}_{A}}{1-{x}_{A}}=\dfrac {1}{k}\ln \dfrac {1}{1-{x}_{A}}$计算，${x}_{A}=0.7$，${t}_{0}=0.75$ h。