14.在间歇搅拌槽式反应器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反应式为:-|||-CH3COOH +C4H9 OH H2SO4 CH3COOC4 H9+H2O-|||-(A) (B) (R) (S)-|||-反应物配比为: (mol):B(mol)=1:4.97, 反应在100℃下进行。A转化率达50%需-|||-要时间为24.66min,辅助生产时间为30min,每天生产2400kg醋酸丁酯(忽略分离损失),计-|||-算反应器体积。混合物密度为 cdot (m)^-3, 反应器装填系数为0.75。

步骤 1：计算每天生产醋酸丁酯的摩尔数
每天生产2400kg醋酸丁酯，醋酸丁酯的分子量为130.19g/mol。因此，每天生产的醋酸丁酯的摩尔数为：
$$
n_{R} = \frac{2400 \times 1000}{130.19} \approx 18437.5 \text{ mol}
$$
步骤 2：计算每天需要的反应时间
反应器的辅助生产时间为30min，反应时间为24.66min，因此每天的反应时间为：
$$
t_{\text{反应}} = 24.66 \text{ min}
$$
步骤 3：计算每天的反应次数
每天有24小时，即1440分钟，因此每天的反应次数为：
$$
n_{\text{反应}} = \frac{1440}{24.66 + 30} \approx 32.7 \approx 33 \text{ 次}
$$
步骤 4：计算每次反应的醋酸丁酯摩尔数
每次反应的醋酸丁酯摩尔数为：
$$
n_{R,\text{每次}} = \frac{18437.5}{33} \approx 558.7 \text{ mol}
$$
步骤 5：计算每次反应的醋酸摩尔数
根据反应物配比A(mol):B(mol)=1:4.97，反应物A的摩尔数为：
$$
n_{A,\text{每次}} = \frac{558.7}{1} = 558.7 \text{ mol}
$$
步骤 6：计算每次反应的醋酸质量
醋酸的分子量为60.05g/mol，因此每次反应的醋酸质量为：
$$
m_{A,\text{每次}} = 558.7 \times 60.05 \approx 33549.5 \text{ g} = 33.55 \text{ kg}
$$
步骤 7：计算每次反应的醋酸丁酯质量
每次反应的醋酸丁酯质量为：
$$
m_{R,\text{每次}} = 558.7 \times 130.19 \approx 72725.5 \text{ g} = 72.73 \text{ kg}
$$
步骤 8：计算每次反应的混合物质量
每次反应的混合物质量为：
$$
m_{\text{混合物}} = 33.55 + 72.73 = 106.28 \text{ kg}
$$
步骤 9：计算每次反应的混合物体积
混合物密度为 $750kg\cdot {m}^{-3}$，因此每次反应的混合物体积为：
$$
V_{\text{混合物}} = \frac{106.28}{750} \approx 0.1417 \text{ m}^{3}
$$
步骤 10：计算反应器体积
反应器装填系数为0.75，因此反应器体积为：
$$
V_{R} = \frac{0.1417}{0.75} \approx 0.189 \text{ m}^{3}
$$