题目
16.在100℃下,纯A在恒容间歇反应器中发生下列气相反应:-|||-arrow R+S-|||-A组分分压与时间关系见下表:-|||-t/s 0 20 40 60 80 100 120 140 160-|||-ykparallel MPa 0.1 0.096 0.080 0.056 0.032 0.018 0.008 0.004 0.002-|||-试求在100℃,0.11MPa下,进口物流中包含20 %惰性物,A组分流量为100 mol·-|||-h^(-1) 达到95%转化率所需的平推流反应器的体积。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定反应级数
根据题目中给出的A组分分压与时间关系，可以判断反应级数。由于分压随时间变化，可以假设反应为二级反应，即 $r_A = k{p_A}^2$。
步骤 2：计算反应速率常数
利用分压与时间关系，可以计算反应速率常数 $k$。根据 $r_A = k{p_A}^2$，可以得到 $k = \frac{r_A}{{p_A}^2}$。利用表中数据，可以计算出 $k$。
步骤 3：计算转化率
根据反应速率常数 $k$ 和反应级数，可以计算出转化率。利用 $X = 1 - \frac{p_A}{p_{A0}}$，可以计算出转化率。
步骤 4：计算平推流反应器体积
根据转化率和反应速率常数，可以计算出平推流反应器体积。利用 $V_R = \frac{F_A}{r_A}$，可以计算出平推流反应器体积。
根据题目中给出的A组分分压与时间关系，可以判断反应级数。由于分压随时间变化，可以假设反应为二级反应，即 $r_A = k{p_A}^2$。
步骤 2：计算反应速率常数
利用分压与时间关系，可以计算反应速率常数 $k$。根据 $r_A = k{p_A}^2$，可以得到 $k = \frac{r_A}{{p_A}^2}$。利用表中数据，可以计算出 $k$。
步骤 3：计算转化率
根据反应速率常数 $k$ 和反应级数，可以计算出转化率。利用 $X = 1 - \frac{p_A}{p_{A0}}$，可以计算出转化率。
步骤 4：计算平推流反应器体积
根据转化率和反应速率常数，可以计算出平推流反应器体积。利用 $V_R = \frac{F_A}{r_A}$，可以计算出平推流反应器体积。