李绍芬版反应工程_第二版_答案_1_
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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。
2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程3、 在间歇反应器中有一级液相可逆反应P A ⇔,初始反应时C A0=L ,C P0=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:p A AC k C k dtdC 21-=-21002122)1(k k x C x C C C K k k Ae A Ae A Ae Pe ==-===即根据一级可逆反应积分式1212121min 08664.082ln 3132ln 18ln1-==+∴+=-+=k k k k x x x k k t AAe Ae 1211m in 02888.0m in 05776.0--==∴k kP A p A AC C C k C k dtdC 02888.005776.021-=-=-5、恒温恒容的气相反应A →3P ,其动力学方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1)(,在反应过程中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量,试推导)(A tp f dtdp =的表达式。
解:AtAA AtA A A A AAA A t A A t A A A t kp dtdp RT pk kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dtdpdt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)00======-=-=-=-=--=--=-+=得即8、纯气相组分A 在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2⇔进行反应,实验测得如下数据,时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa用积分法求此反应的动力学方程式。
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。
2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程3、 在间歇反应器中有一级液相可逆反应P A ⇔,初始反应时C A0=0.5mol/L ,C P0=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:p A AC k C k dtdC 21-=-21002122)1(k k x C x C C C K k k Ae A Ae A Ae Pe ==-===即根据一级可逆反应积分式1212121min 08664.082ln 3132ln 18ln1-==+∴+=-+=k k k k x x x k k t AAe Ae 1211m in 02888.0m in 05776.0--==∴k kP A p A AC C C k C k dtdC 02888.005776.021-=-=-5、恒温恒容的气相反应A →3P ,其动力学方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1)(,在反应过程中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量,试推导)(A tp f dtdp =的表达式。
解:AtAA AtA A A A AAA A t A A t A A A t kp dtdp RT pk kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dtdpdt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)00======-=-=-=-=--=--=-+=得即8、纯气相组分A 在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2⇔进行反应,实验测得如下数据,时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa 0.1 0.08 0.0625 0.051 0.042 0.036 0.032 0.028 0.020用积分法求此反应的动力学方程式。
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。
2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程3、 在间歇反应器中有一级液相可逆反应P A ⇔,初始反应时C A0=0.5mol/L ,C P0=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:p A AC k C k dtdC 21-=-21002122)1(k k x C x C C C K k k Ae A Ae A Ae Pe ==-===即根据一级可逆反应积分式1212121min 08664.082ln 3132ln 18ln1-==+∴+=-+=k k k k x x x k k t AAe Ae1211m in 02888.0m in 05776.0--==∴k kP A p A AC C C k C k dtdC 02888.005776.021-=-=-5、恒温恒容的气相反应A →3P ,其动力学方程为Vn k dt dn V r A AA =-=-1)(,在反应过程中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量,试推导)(A tp f dtdp =的表达式。
解:AtAA AtA A A A AAA A t A A t A A A t kp dtdp RT pk kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dtdpdt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)00======-=-=-=-=--=--=-+=得即8、纯气相组分A 在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2⇔进行反应,实验测得如下数据,时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa0.10.08 0.0625 0.051 0.042 0.036 0.0320.028 0.020用积分法求此反应的动力学方程式。
第两章 均差异应能源教之阳早格格创做1、有一反应正在间歇反应器中举止,通过8min 后,反应物转移掉80%,通过18min 后,转移掉90%,供表白此反应的能源教圆程式.3、 正在间歇反应器中有一级液相可顺反应P A ⇔,初初反当令C A0=0.5mol/L ,C P0=0反应8min 后,A 的转移率为1/3,而仄稳转移率是2/3,供此反应的能源教圆程式. 解:p A AC k C k dt dC 21-=-根据一级可顺反应积分式5、恒温恒容的气差异应A→3P ,其能源教圆程为Vn k dt dn V r AAA =-=-1)(,正在反应历程中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量,试推导)(A tp f dtdp =的表白式.解:AtAA AtA A A A AAA A t A A t A A A t kp dt dp RT pk kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dtdpdt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)00======-=-=-=-=--=--=-+=得即8、杂气相组分A 正在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2⇔举止反应,真验测得如下数据,时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa用积分法供此反应的能源教圆程式.解:由于当∞→t 时,02.0=A p 常数,果此假设为一级可顺反应.第三章 均差异应历程1、液相一级等温反应正在间歇釜中达到70%转移率需要12min ,若此反应移到共温度下仄推流反应器战齐混流反应器中举止时,所需要的空时战空速各为几? 解:10011min 0429.07031min3.23370)7.01(1.07.0)1()(min 083.01211min 12min 1.07.01ln 12111ln 111ln---===∴==-⨯=-==-========-=∴-=cv A AA A A f A A A c v BR A Ax k x kc x c r x c CSTR t PFR x t k x kt τδττδ中在空速中所需的空时在3、液差异应正在一间歇反应器中举止,反应速率如下表所示:C A /mol/L(-r A )/mol/(L.min)(1) 若C A0=1.3mol/L ,,则反当令间为几?(2)若反应移至仄推流反应器中举止,C 0A =.5mol/L ,F A0=1000mol/h ,供x A0=0.30时所需反应器的大小.(3)当C A0=1.2mol/l ,F A0=1000mol/h ,x A =0.75时,供所需齐混流釜式反应器大小.解:由)(~A A r c -表做出AA c r ~)(1-直线(1)min 7.12045.005.03.02105.006.02.0212106.01.025.05.06.0215.01.0?3.0,3.111111111110=+⨯⨯++⨯⨯+⨯+++++⨯⨯====----------)()()(用梯形法BR Af A t L mol c L mol c(2)lm ol x c c l c F V m ol L F V r c r c r dc r dc F V L m ol x c c A A Af A A p A p A A A A A A c c A A Aop A A Af A A3.0)75.01(2.1)1()3(1092.160100081.981.9min 81.9)67.2222.22(2.021)22.2237.20)(05.13.1(2167.22)22.228.23(7.02.022.22(1,5.137.2022.2167.020)2022.22(3.005.020(1,05.1)()(05.1)3.01(5.1)1(0000))5.105.100=-=-==⨯=⨯=⋅=+⨯⋅++-⨯==-⋅+=-==⨯+=-⋅+=-=-=-==-⨯=-=⎰⎰梯形法:用内插法:5、丙烷裂解为乙烯的反应可表示为C 3H 8→C 2H 4+CH 4(忽略副反应)正在772℃等温反当令,能源教圆程为-AAkp dt dp -1.若系统脆持恒压pPa,ν03/h(772℃Pa),供当x A =0.5时,所需仄推流反应器的体积大小.解:恒压变容反应8、一级反应A→P ,正在一体积为VP 的仄推流反应器中举止,已知进料温度为150℃,活化能为84kJ·mol-1,如改用齐混流反应器,其所需体积设为Vm ,则Vm/Vp 应有何闭系?当转移率为时,如果使Vm=Vp ,反应温度应怎么样变更?如反应级数分别为n=2,1/2,−1时,齐混流反应器的体积将何如改变? 解:PPT 课件问案1、 正在间歇反应器中举止液差异应A+B→P ,C A0,测得两级反应速率常数k=61.5×10-2L/(mol·h ),估计当C B0/C AO =1战5时,转移率分别为所需要的反当令间,并对于估计截止加以计划.2、 已知:苯醌取环戊两烯正在25℃下举止液相两烯合成反应 A+B →C(-r A )=B A C kC ;k=9.92×10-3[m 3/kmol·s];C AO =0.1[kmol/m 3];C BO =0.08[kmol/m 3];x A ;t /=1[h];每天处理300kg 环戊两烯.供:反应器灵验容积?AOC t =⎰-Ax A A r dx 0)(; (-r A )=A kC B C =2)1(A BO AO x C kC -65.63600195.0195.008.01092.91)1(3=⋅-⋅⨯⨯=--A BO A x kC x [h]V=][6.32)165.6(261.4)(3/m t t v O =+=+ 3、正在等温间歇反应器中举止乙酸乙酯白化反应: CH3COOC2H5+NaOH →CH3COONa+C2H5OH 该反应付于乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级.反应启初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.央供最后转移率达到95%. 试问: (1)当反应器的反应体积为1m3时,需要多少的反当令间? (2)若反应器的反应体积为2m3时,所需的反当令间又是几? 解:(1)t=C A0∫0XA f dX A /(-RA)=CA0∫0XAfdXA/[k 2A0C 2A0 (1-XA)2]=1/(kCA0) ×XA/(1-XA) =1/(5.6×0.02)×0.95/(1-0.95) =169.6min (2.83h )(2)果为间歇反应器的反当令间取反应器的大小无闭,所以反当令间仍为2.83h.4、仄推流反应器中举止两级反应,当进料初浓度从30%落到4%,若央供反应截止的残存浓度保护正在0.1%,问进料流率应做怎么样安排?5、。