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1、1授课人：陈授课人：陈 晓晓CCEpE, SWUN第二章第二章 反应器内流体流动与混合反应器内流体流动与混合习题解析习题解析习题3.1 间歇反应器中,用硫酸作催化剂，进行己二酸（A）与己二醇缩聚反应，反应速率式为r=kcA2, cA为己二酸浓度，反应在70下进行，速率常数k=1.97ml/(mol min)，己二酸初始浓度为0.004 mol/ml，若每天处理己二酸2400kg，辅助时间1h，求转化率为80%时所需反应器大小。解：达到要求转化率所需反应时间为：代入xA=0.8 求得tr=507.6min物料流率:所需反应器体积:习题3.5 已知条件同习题3.1 ，进行己二酸和己二醇的缩聚反应，
2、达到相同转化率，求：（1）用平推流反应器的体积（2）用单个全混流反应器的体积（3）分析反应器体积不同的原因解：（1）平推流反应器（2）全混流反应器（3）分析反应器体积：全混流间歇反应器平推流由于返混严重，当n0时，全混流体积远远大于另外两个。间歇反应器与平推流反应器无返混，但间歇反应器需要辅助时间，故体积略大于平推流。习题3.2 等温操作的间歇反应器中进行一级液相反应,13min后反应物转化率达到70%.如果分别在平推流和全混流反应器中进行此反应,达到相同转化率,所需空时多少?解: 一级反应,间歇过程:ln(1/(1-x)=kt得: k=0.0926平推流与间歇釜相同,为13min全混流:t=
3、x/k(1-x)=25.19(min)习题习题2.4：在555K及3kg/cm2的平推流反应器中，进行 的反应，进料中A的摩尔分率为30%，其余为惰性物料，反应物A的加料速率为6.3 mol/s，反应速率为rA=0.27cA mol/(m3s)，反应转化率为90%，试求：（1）空速大小。（2）反应器体积。（1）由一级反应的平推流设计方程可知： 反应器体积:空速为：Vsp=1/t=0.117（2）进料物流：解：解：习题习题1.2：示踪剂脉冲注入一反应器，测得反应器出口液体中的示踪剂的质量浓度c(t)随时间t的变化关系如下：试用复化Simpson公式求其停留时间分布规律，即E(t), 平均停留时间
4、及方差2。t/min0123456789101214c(t)/gm-301581086432.2 1.5 0.6 0 解：解：由题意求E(t), 平均停留时间，和2由simpson公式计算 t0123456789101214c(t)01581086432.21.50.60E(t)00.020.10.160.20.160.120.080.060.0440.030.0120t E(t)00.020.20.480.80.80.720.560.480.400.300.140t-5.16-4.16-3.16-2.16-1.16-0.160.841.842.843.844.846.848.84(t-)2E(t) 00.351.000.750.270.000.080.270.480.650.700.560
