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反应工程试卷

一．一均相反应，其动力学方程式为，其中，要求最终转化率。若反

应分别在等体积的间歇反应器、平推流反应器和全混流反应器中在相

同的条件下等温进行,已知间歇反应器的辅助时间为10min.求：（1）这

三种反应器生产强度之比值；（2）在间歇反应器中，生产强度最大时

的最佳反应时间及此时的转化率。

解：（1）

（2)

二．一台全混流反应器，其反应体积为5m3,拟在等温下进行下列液相

反应：

每小时处理A和B的混合液体积为10m3，其中。求反应器出口

处P的总选择性及A、P、Q的浓度

。解：

三．某二级不可逆液相反应A+B→P，已知CA0＝CB0，在间歇反

应器中达到xAf=0。99时，需反应时间10min。问：

（1）在全混流釜式反应器中进行时，所需的空时为多少？

(2)在两个串联的全混流釜式反应器中进行，当第一釜的出口转化

率达50%时,所需的总空时又为多少？

解：

四．现有一台2m3的全混流反应器,进行液相一级不可逆反应:，当处

理量Q0＝1m3/h时，出口转化率达80%。现在原反应器后串联一只

反应器，反应温度相同。若为了使处理量增加一倍，则问:

（1）串联一只全混流反应器，总出口转化率仍为80％，该反应体积

为多大？

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（2）若串联一只2m3的活塞流反应器,总出口转化率可达多少?

解：

五．在一等温平行反应，R为目的产物，已知R瞬时选择性S和

转化率的关系为：，当S＝0。5时终止反应。试计算:

（1）在PFR中进行反应时R的总收率

（2）在CSTR中进行反应时R的总收率

(3）在两个串联的CSTR中进行，当第一釜的出口转化率为多少时

，才能使总收率达到最大？此最大总收率为多少?解：

六。一级反应A→P,进料温度为150℃，活化能为83。684kJ/mol。

在PFR中等温进行该反应,反应器体积为VP,如改为CSTR在相同温度下

操作，其体积为VM,为达到同样的转化率90％，则VM／VP之值应如何

？若PFR的操作温度不变，转化率仍为90％，为使VM／VP＝1，

CSTR的反应温度应如何变化？

七。某液相均相反应A＋B→P，(—RA）=kCACB；当反应温度

100℃时，反应速率常数为0。5（mol/L）-1。h-1，进料混合物中A

、B的初始浓度均为2mol/L。要求P的产量为80mol/h，最终转

化率为80％。求下列几种情况下的反应体积：

（1）反应在间歇釜式反应器中进行,辅助时间为1h

；（2）反应在全混流釜式反应器中进行；(3）反应

在活塞流管式反应器中进行。解：

八．在一等温操作的间歇反应器中进行某液相一级反应，13分钟后反

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应物转化掉70％。今若把此反应移到活塞流管式反应器或全混流釜

式反应器中进行,为达到相同的转化率，所需的空时各为多少？解：

（1）活塞流反应器：

（2）全混流反应器：