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1、1. (CH3CO)2 (A) + H 2O(B) 2CH3COOH(C) 乙酸酐发生水解，反应温度 25，k=0.1556 min-1，采纳三个等体积的串联全混流釜进行反应，每个釜体积为 1800 cm3，求使乙酸酐的总转化率为 60%时，进料速度v0 。解：初始浓度为C，离开第一釜为C，依次为CA2、C。A0A1A3C-CC-CC11t=A0A1(-r )=kCt =A0A1A1=x =1-(-r )1kCC1+ktA11+kt1A 1A1A 1A1A011C A2=1对于等体积釜串联t= t= tCA2=1 x =1-1对其次釜 C1 + ktC(1+kt )2A2(1+kt )2A12
2、12A0x=1-1V1800A3(1+kt )3v = =782.6(cm / min)t2.33同理=2.3（min）02.反应 A B 为 n 级不行逆反应。已知在 300K 时要使 A 的转化率达到 20%需 12.6 分钟，而在 340K 时达到同样的转化率仅需 3.20 分钟，求该反应的活化能 E。dCA = k C nCdCt dt1 1-1 解：- r = - AA = 即 n - 1 =k tAdtAC A 0C A0 tC An -1CAn -01 n达 20%时，C =0.8Ck =1(1.25 n -1 -1) 1= M 1AA0(n -1)C n -1ttA01k= M
3、 1k=lnM / 3.2E(11)k=M 3.2ln 340=-12.6340kM /12.68.314 300340 E=29.06（kJ/mol）式中 M 为常数 3003003. 用两串联全混流反应器进行一个二级不行逆等温反应，已知在操作温度下k =0.92(m kmolh ),C=2.30kmolm ,v =10m h,3-1-133要求出口 x =0.9，计算该操作最优容积比(V1V)A002和总容积 V。A(-1)12(-1)xrA1= =xrA,1=1-1-1解：xk C2 (1 - x) 2k C2 (1 - x) 3代入x- xr- rA1A1A 0A1A 0A1A,1A,
4、1A,0A, 2A,1211-1x3 - 3 x2 + 3 .01 x- 0 .99 = 0kC 2 (1-x=A 1A 1A1)3xkC 2 (1-x)2kC 2(1-x )2x= 0 .741A0A,1A,1A0A,1A0A,1A 1t =x- x0 .741A 1A 0)= 5 .22 h1k C(1 - x21 .92 2 .3 (1- 0 .741 )2A 0A 1tt =x A 2- x A 1=0 .9 - 0 .741= 7 .51 hVV=1=5 .22= 0 .6952k C(1 - x) 20 .92 2 .3 (1 - 0 .9 )212t27 .51A 0A 2tvV
5、=10(7.51+5.22)总容积V=V+V=127.3m31204.应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不行逆的一级液相反应，假定各釜的容积和操作温度都相同，已知此时的速率常数 k=0.92h-1，原料液的进料速度v0 =10m3/h，要求最终转化率 x=0.9，试求 V 、V 和总容积 V。A121()11- r=A1 =解：对于一级不行逆反应应有 xxk CA 0(1 - x)k C(1 - x) 2A1A1A1A 0A1(1)-r=11-11111A,i-x-r代入xx-r得kC (1-x )2= x -xkC (1-x )-kC (1-x )A,iA,iA,i-1 A,i+1A,i
6、A0A1A1A0A0A2A0A1x2 -2x+x=0t =x=0 .6838= 2 .35 ( h )x= 0.9A1整理得， x A1 = 0.68381k (1 - x)0 .92 (1 -0 .6838 )A1A1A2A2A1V =v t =23.5(m3 )t= x A2-x A1= 0.9 -0.6838 = 2.35(h) V =v t=23.5(m3 )V =V +V =47(m3 )1012k(1-x A2 )0.92(1-0.9)202总容积125. 在间歇釜中一级不行逆反应，液相反应 A 2R ， -rA = k CA kmol/m3 h，k=9.52109exp-7448.4/T h-1，C A 0 = 2.3 kmol/m3，M R = 60，C R 0 = 0，若转化率 xA =0.7，装置的生产实力为50000 kg产物R/天。求50等温操作所需反应器的有效容积？（用于非生产性操作时间t =0.750h）解：反应终了时 R 的浓度为t =C xAdx=1xAdx=1ln
