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化学反应工程计算题 1、80℃时氯乙醇的皂化反应为：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2 属基元反应，其反应速度常数k＝5.2L/mol·h 现拟用15%（质量）的NaHCO3水溶液30%（质量）的氯乙醇水溶液为原料，建立一个日产480Kg的乙二醇的中间工厂，今使用等摩尔比原料，要求氯乙醇转化率为95%，试计算：采用间歇反应器，非生产时间为0.5小时/批时所需有效体积。 反应为等温等容过程，混合物料比重为1.02。 解：V＝υ0（t+t0） 投料中氯乙醇量为：0.34 kmol/h 氯乙醇水溶液量为： kg/h 碳酸氢钠水溶液量为： kg/h υ0＝＝276.1 l/h t＝ 进料中氯乙醇量的浓度：CAo＝－3 kmol/l＝1.23 mol/l t＝2.97 h V＝276.1×（2.97+0.5）＝958.07 l 2、已知氯乙醇2.97的皂化反应为：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2 属基元反应，其反应速度常数k=5.2L/mol·h，现拟用15%（质量）的NaHCO3水溶液30%（质量）的氯乙醇水溶液为原料，建立一个日产480Kg的乙二醇的中间工厂，今使用等摩尔比原料，要求氯乙醇转化率为95%，反应为等温等容过程，混合物料比重为1.02，试计算： 采用理想管式流动反应器时所需体积。 解：V＝υ0t 投料氯乙醇的量为：0.34 kmol/h CH2CL－CH2OH的水溶液量为： kg/h NaHCO3水溶液量为： kg/h υ0＝＝276.1 l/h t＝ 进料中CAo＝＝1.23 mol/l ∴t＝2.97 h ∴V＝2.97×276.1＝820.02 l 3、已知基元反应：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2，其反应速度常数k＝5.2L/mol·h，现拟用15%（质量）的NaHCO3水溶液30%（质量）的CH2Cl-CH2OH水溶液为原料，建立一个日产480Kg的CH2OHCH2OH的中间工厂，反应可视为等温等容过程，混合物料比重为1.02。试计算：当使用等摩尔比原料， 氯乙醇转化率为80%，采用间歇反应器，非生产时间为0.5小时/批时所需有效体积。 解：V＝υ0（t+t0） 先求υ0 氯乙醇的量为：0.40 mol/l υ1＝＝108.23 kg/h υ2＝224 kg/h ∴υ0＝325.72 l/h 再求t t＝ 式中CAo＝＝1.23 mol/l Xaf＝0.80 K＝5.2 t＝0.63 h 从而V＝υ0（t+t0）＝325.72×（0.63+0.5）＝366.56 l 4、在某一温度下氯乙醇与NaHCO3反应为：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2 属基元反应，其反应速度常数k＝5.0L/mol·h,现拟用20% NaHCO3水溶液和40%氯乙醇水溶液为原料，建立一个日产480Kg的乙二醇的中间工厂，今使用等摩尔比原料，要求氯乙醇转化率为80%，试计算：采用间歇反应器，非生产时间为1小时/批时所需有效体积。反应可视为等温等容过程，混合物料比重为1.02,CH2OHCH2OH的分子量M为62。 解：V＝υ0（t+t0） ηCH2CL-CH2OH=0.40 kmol/h υ1＝80.5 kg/h υ2＝＝168 kg/h υ0＝243.63 l/h t＝ 式中CAo＝1.64 mol/l Xaf＝0.80 K＝5.0 ∴t＝0.49 h ∴ V＝υ0（t+t0）＝243.63×（1+0.49）＝362.5 l 5、氯乙醇的皂化反应为：CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2 现拟用15%（质量）的NaHCO3水溶液30%（质量）的氯乙醇水溶液为原料，建立一个日产480Kg的乙二醇的中间工厂，今使用等摩尔比原料，要求氯乙醇转化率为95%，试求处理的进料量。反应视为等温等容过程，混合物料比重为1.07。乙二醇的M为62。 解：进料中氯乙醇的量为：0.34 kmol/h 氯乙醇水溶液量为： kg/h 碳酸氢钠水溶液量为： kg/h ∴ V＝263.2 l/h 6、CH2Cl-CH2OH+NaHCO3→CH2OHCH2OH+NaCl+CO2 属基元反应，其反应速度常数k=6.0L/mol·h 现拟用 NaHCO3水溶液和氯乙醇水溶液为原料，建立一个日产600Kg的乙二