题目
过氧化氢异丙苯分反应生成苯酚、丙酮,以0.03mol/l的H2SO4为催化剂,在86℃下操作,处理量为3m3/h,CAO=3.2Kmol/m3,要求达到转化率为 XAf=0.998,以知上述条件下反应速度常数K=0.08S-1,采用间歇操作时辅助生产时间为每批反应1h,求所需间歇釜、平推流反应器与全混流反应器的有效反应体积各为多少。动力学方程为-rA=KCA,催化剂对反应速度的影响已包含在k中。
过氧化氢异丙苯分反应生成苯酚、丙酮,以0.03mol/l的H2SO4为催化剂,在86℃下操作,处理量为3m3/h,CAO=3.2Kmol/m3,要求达到转化率为 XAf=0.998,以知上述条件下反应速度常数K=0.08S-1,采用间歇操作时辅助生产时间为每批反应1h,求所需间歇釜、平推流反应器与全混流反应器的有效反应体积各为多少。动力学方程为-rA=KCA,催化剂对反应速度的影响已包含在k中。
题目解答
答案

解析
步骤 1:计算间歇釜的有效反应体积
首先,根据动力学方程 -rA = KCA,可以得到反应时间 t 的表达式。由于反应是间歇操作,辅助生产时间为每批反应1h,因此总时间为 t + t'。根据题目给定的转化率 XAf = 0.998,可以计算出反应时间 t,进而计算出间歇釜的有效反应体积 V。
步骤 2:计算平推流反应器的有效反应体积
平推流反应器的有效反应体积 V 可以通过反应时间 t 和处理量 V0 计算得到。反应时间 t 可以通过积分得到,积分的上下限分别为 0 和 XAf。
步骤 3:计算全混流反应器的有效反应体积
全混流反应器的有效反应体积 V 可以通过反应时间 t 和处理量 V0 计算得到。反应时间 t 可以通过积分得到,积分的上下限分别为 0 和 XAf。
首先,根据动力学方程 -rA = KCA,可以得到反应时间 t 的表达式。由于反应是间歇操作,辅助生产时间为每批反应1h,因此总时间为 t + t'。根据题目给定的转化率 XAf = 0.998,可以计算出反应时间 t,进而计算出间歇釜的有效反应体积 V。
步骤 2:计算平推流反应器的有效反应体积
平推流反应器的有效反应体积 V 可以通过反应时间 t 和处理量 V0 计算得到。反应时间 t 可以通过积分得到,积分的上下限分别为 0 和 XAf。
步骤 3:计算全混流反应器的有效反应体积
全混流反应器的有效反应体积 V 可以通过反应时间 t 和处理量 V0 计算得到。反应时间 t 可以通过积分得到,积分的上下限分别为 0 和 XAf。