聚合物反应设备大题

织造工艺学-试题Ａ总２页第2页.z......资料...51.*厂生产醇酸树脂是使己二酸与己二醇以等摩尔比在70℃用间歇釜并以H2SO4作催化剂进展缩聚反响而生产的，实验测得反响动力学方程为：cA0=4kmol.m-3假设每天处理2400kg己二酸，每批操作辅助生产时间为1h，反响器装填系数为0.75，求：(1)转化率分别为*A=0.5，0.6，0.8，0.9时，所需反响时间为多少"(2)求转化率为0.8，0.9时，所需反响器体积为多少"1.解：(1)到达要求的转化率所需反响时间为：*A=0.5*A=0.6tr=3.18h*A=0.8tr=8.5h*A=0.9tr=19.0h〔2分〕2)反响器体积的计算*A=0.8时：tt=tr+t’=8.5+1=9.5h〔1分〕每小时己二酸进料量FA0，己二酸相对分子质量为146，则有：处理体积为：反响器有效容积V’R：〔2分〕实际反响器体积VR：〔1分〕当*A=0.9时：t=19+1=20hV’R=0.171×20=3.42m3VR=3.42／0.75=4.56m3〔2分〕2.*二级液相反响A+B→C，CAO=CBO，在间歇反响器中到达*=0.99，需反响的时间为10min,问：(1)在全混流反响器中进展时，应为多少？(2)在两个串联全混流反响器(反响体积相等)中进展时，又是多少？2.解：在间歇反响器中，对二级反响：(1)在单个CSTR中(1)=(2)则(2)两个CSTR串联CSTR-1:CSTR-2代入(3)*2=80%*1=60%211.在二级理想混合反响器中，己二酸与己二醇以等摩尔比，在70度下进展缩聚反响，生产聚酯树脂。第一级反响器中己二酸的转化率为60％；第二级中己二酸的转化率为80％。计算多级理想混合反响器的有效体积。*2=80%*1=60%21：*1=0.6，*2=0.8，CA0=0.004kmol/l，k=1.97l/kmol•min每天处理己二酸2400kg，即每小时处理100kg〔24小时/天〕，己二酸分子量MW＝146，则每小时己二酸用量FA0=100/146=0.684kmol/h。1.解：己二酸的浓度CA0=0.004kmol/l，则反响物平均每小时处理量V0=FA0/CA0=0.684/0.004=171l/h＝0.171m3第一级理想混合反响器有效体积1.36m3〔3分〕第二级反响器：〔3分〕第二级理想混合反响器有效体积1.81m3因此，对于二级串连理想混合反响器而言，总有效体积为：V1+V2=1.36＋1.81＝3.17m3〔2分〕2.有一容积为12m3的反响器，流体以0.8m3/min的流量流入，今以脉冲示踪法注入盐水，测得出口处的盐水浓度如下：按表所列数据作E(t),F(t)曲线，并求τ，2.解假设流体的体积流量为v0，则流入系统盐的总量Q为：根据可求出不同时间的E(t)根据可求出不同时间的E(t),如t=20min将计算得到的所有时间点的E(t)列于表，并作图得停留时间分布密度函数E(t):表中第四列数据可由E(t)曲线下的面积求得，第五列〔2分〕数据由下式求得,如:〔1分〕将第五列数据对t作图，即得F(t)曲线由表可以算出：1.工厂采用间歇反响器以硫酸为催化剂使已二酸与已二醇以等摩尔比在70℃下进展缩聚反响生产醇酸树脂，实验测得该反响的速率方程式为：〔-rA〕=kCACB式中：〔-rA〕----以已二酸组分计的反响速率，kmol.L-1.min-1-1.min-1CA、CB----分别为已二酸和已二醇的浓度，kmol.L-1CA0、CB0均为0.004kmol.L-1求：(1)已二酸的转化率分别为*A=0.5、0.6、0.8所需的反响时间分别为多少？假设每天处理已二酸2400kg，转化率为80%，每批操作的辅助时间为1小时，试计算确定反响器的体积大小。(2)假设在PFR反响器中，转化率为80%，操作条件和产量与间歇反响器条件一样，试计算PFR反响器的有效容积。(3)假设在CSTR反响器中，转化率为80%，操作条件和产量与间歇反响器条件一样，试计算CSTR反响器的有效容积。1.解：求到达一定的转化率所需时间：计量方程式中，A.B的初始浓度一样，则反响动力学方程可写为：由于反响为液相等温过程，故可按恒容处理，可将数据代入操作方程求解：计算结果*A=0.5t=2.10h*A=0.6t=3.18h*A=0.8t=8.47h反响器体积的计算VT=vT(t+t0)FA0=2400/(24*146)=0.685kmol/hvT=0.685/0.004=171L/h生产周期=反响时间+辅助时间=t+t0=8.47+1=9.47h反响有效体积：V=vT(t+t0)=171*9.47=1619L平推流反响器全混流反响器间歇反响器到达80%的转化率，V＝1.63m3平推流反响器到达80%的转化率，V＝1.45m3全混流反响器到达80%的转化率，V＝7.23m3〔3分〕2.计算六叶圆盘直叶透平涡轮的功率消耗。叶轮直径为1m，叶轮直径：叶片长度：叶片宽度=20：5：4，叶轮叶片数6，4块0.1T挡板；转速为60r·min-1，容器直径D为3m，其中液体比重1200kg/m3，粘度为60×10-3Pa·s,液面高度为3m。2.解d=1m,n=1r·s-1,ρ=1200kg·m-3,μ=0.06Pa·s