对于间歇反应器中进行的液相等温反应,初始反应物浓度分别为0.1 mol/L和0.5 mol/L时,反应1小时以后转化率均达到50%,则该反应的级数为()。
A.0级
B.1级
C.2级
D.不一定
A.0级
B.1级
C.2级
D.不一定
反应器体积的计算
例: PFR与间歇反应器的比较
在容积为2.5m3的理想间歇反应器中进行液相反应
A+B→P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
(-rA)=kcAcBkmol/(L·s)
k=2.78×10-3L/(mol·s),当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0=4mol/L,而A的转化率xA=0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
等温下在间歇反应器中进行一级液相不可逆分解反应 A→B+C,在5min内有50%的A分解,要达到分解率90%,问需要多少时间?
PFR与间歇反应器的比较
在容积为2.5m3的理想间歇反应器中进行液相反应
A+B→P
反应维持在75℃等温操作,实验测得反应速率方程式为
(-rA)=kcAcBkmol/(L·s)
k=2.78×10-3L/(mol·s),当反应物A和B的初始浓度cA0=cB0=4mol/L,而A的转化率xA=0.8时,该间歇反应器平均每分钟可处理0.684kmol的反应物A。今若将反应移到一个管径为125mm的理想管式反应器中进行,仍维持75℃等温操作,且处理量和所要求转化率相同,求所需反应器的管长。
复杂反应的最大收率
在等温间歇反应器中进行液相反应
反应速率方程为
cA,cP,cR分别是物料A,P,R的浓度,在某反应温度下,k1=0.18h-1,k2=0.06h-1,k3=0.04h-1,试计算P的最大收率。
在间歇反应器中等温进行下列液相反应
A+B→R rR=1.6cA[kmol/(m3·h)]
2A→D[kmol/(m3·h)]
式中,rR,rD分别为产物R和D的生成速率。反应用的原料为A与B的混合液,其中A的浓度为2kmol/m3。
在等温间歇反应器中发生二级液相反应,A→B,反应速率常数为0.05L/(mol·min),反应物初始浓度cA0为2mol/L。每批物料的操作时间除反应时间tR外,还包括辅助时间tD,假定tD=20min。试求每次操作的tR,使得单位操作时间的B产量最大。
复杂反应在两种反应器中的对比
在等温间歇釜中进行下列液相反应
A+B→P rP=2cAkmol/(m3·h)
2A→Qkmol/(m3·h)
反应物A与B的初浓度为2kmol/m3,试计算反应时间为3h时A的转化率和P的收率。又若反应在一连续搅拌釜中进行,且保持空时为3h,则出口处A的转化率与P的收率又为多少?
反应速率方程式的求取
在等温间歇反应器中进行如下液相反应:
A+B→R+P
实验数据如表所示:
cA0=0.307kmol/m3,cB0=0.585kmol/m3
t(h) | 0 | 1.15 | 2.90 | 5.35 | 8.70 |
cA(kmol/m3) | 0.307 | 0.211 | 0.130 | 0.073 | 0.038 |
求反应动力学方程。
自催化反应的动力学方程
液相自催化反应A+P→P+P的速率方程表达式为
在等温间歇反应器中测定反应速率,cA0=0.95mol/L,cP0=0.05mol/L,经过1h后可测得反应速率最大值,求该温度下反应速率常数k。
在间歇反应器中等温下进行下列反应:
两个反应对各反应物均为一级反应,已知在反应温度下,
试计算CH3NH2的最大收率及相应的NH3的转化率。