反应工程课后答案

1、第 1 页第二章 均相反应动力学1、有一反应在间歇反应器中进行，经过 8min 后，反应物转化掉80，经过 18min 后，转化掉 90，求表达此反应的动力学方程式。3、在间歇反应器中有一级液相可逆反应，初始反应时CA0=0.5mol/L，CP0=0 反应 8min 后，A 的转化率为 1/3，而平衡转化率是 2/3，求此反应的动力学方程式。解：根据一级可逆反应积分式5、恒温恒容的气相反应 A 3P，其动力学方程为， 在反应过程中系统总压 pt 及组分 A 的分压均为变量，试推导的表达式。解：8、纯气相组分 A 在一等温等容间歇反应器中按计量式进行反应，实验测得如下数据，第 2 页时间/min

2、02468101214分压pA/MPa0.10.080.06250.0510.0420.0360.0320.0280.020用积分法求此反应的动力学方程式。解：由于当时，常数，因此假设为一级可逆反应。第三章 均相反应过程1、液相一级等温反应在间歇釜中达到 70%转化率需要 12min，若此反应移到同温度下平推流反应器与全混流反应器中进行时，所需要的空时与空速各为多少？ 解：3、液相反应在一间歇反应器中进行，反应速率如下表所示：第 3 页CA/mol/L0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.3 2.0(-rA)/mol/(L.min)0.1 0.3 0.5

3、0.6 0.5 0.250.100.060.050.0450.042（1）若 CA0=1.3mol/L， ，则反应时间为多少？（2）若反应移至平推流反应器中进行，C=.5mol/L，FA0=1000mol/h，求 xA0=0.30 时所需反应器的大小。（3）当 CA0=1.2mol/l，FA0=1000mol/h ，xA=0.75 时，求所需全混流釜式反应器大小。解：由表作出曲线（1）0.10.20.30.4050.60.70.81.01.32.00.10.30.50.60.50.250.10.060.050.0450.042103.3321.67241016.672022.2223.8第 4

4、 页（2）5、丙烷裂解为乙烯的反应可表示为C3H8C2H4+CH4（忽略副反应）在 772等温反应时，动力学方程为-，其中 k=0.4h-1。若系统保持恒压 p=0.1MPa,0=0.8m3/h(772，0.1MPa)，求当xA=0.5 时，所需平推流反应器的体积大小。解：恒压变容反应8、一级反应 AP，在一体积为 VP 的平推流反应器中进行，已知进料温度为 150，活化能为 84kJmol-1，如改用全混流反应器，其所需体积设为 Vm，则 Vm/Vp 应有何关系?当转化率为 0.6 时，如果使Vm=Vp， 反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2， 1/2，1 时，全混流反应器的体积将怎样

5、改变？解：第 5 页PPT 课件答案1、在间歇反应器中进行液相反应 A+BP，CA0=0.307mol/L，测得二级反应速率常数 k=61.510-2L/（molh）,计算当CB0/CAO=1 与 5 时，转化率分别为 0.5,0.9,0.99 所需要的反应时间，并对计算结果加以讨论。2、已知：苯醌及环戊二烯在 25下进行液相二烯合成反应A+BC(-rA)=；k=9.9210-3m3/kmols；CAO=0.1kmol/m3；CBO=0.08kmol/m3；xA=0.95；t/=1h；每天处理 300kg 环戊二烯。求：反应器有效容积？；(-rA)=hV=3 、 在 等 温 间 歇 反 应 器

6、 中 进 行 乙 酸 乙 酯 皂 化 反应： CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH 该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。 反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为 0.02mol/l，反应速率常数等于 5.6l/mol.min。要求最终转化率达到 95%。 试问： （1）当反应器的反应体积为 1m3 时，需要多长的反应时间？ （2）若反应器的反应体积为 2m3 时，所需的反应时间又是多少？解：（1）第 6 页t=CA00XAfdXA/(-RA)=CA00XAfdXA/k2A0C2A0 (1-XA)2=1/(kCA0) XA/(1-XA) =1/(5.60.02)0.95/(1-0.95)=169.6min（2.83h）（2）因为间歇反应器