《化學(xué)反應(yīng)工程》(朱炳辰)課后習(xí)題答案

1、1緒論1.1在銀催化劑上進(jìn)行甲醇氧化為甲醛的反應(yīng)：2CH3OH+(J?t2HCHO+2H2O2CHSOH+3O2t2CO2+4H2O進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣中，甲醇：空氣：水蒸氣=2：4：1.3(摩爾比)，反應(yīng)后甲醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)72%,甲醛的收率為69.2%o試計算(1)反應(yīng)的選擇性；(2)反應(yīng)器岀口氣體的組成。解:(1)由(1.7)式得反應(yīng)的選擇性為：S=J=牆|=0.9611=96.11%(2)進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣中，甲醇：空氣：水蒸氣=2：4：1.3(摩爾比),當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)器的總原料量為lOOmol時，則反應(yīng)器的進(jìn)料組成為組分摩爾分率yio摩爾數(shù)血0(mol)CH30H2/(2+4+1.3)=0.2

2、74027.40空氣4/(2+4+1.3)=0.547954.79水1.3/(2+4+1.3)=0.178117.81總計1.000100.0設(shè)甲醇的轉(zhuǎn)化率為Xa，甲醛的收率為Yp，根據(jù)(1.3)和(1.5)式可得反應(yīng)器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩爾數(shù)RA、nr和m分別為：.672molHp=ii0Yp=l8.96inolDc=!Ka0(XaYp)=O7672mol結(jié)合上述反應(yīng)的化學(xué)計量式，水(皿)、氧氣(no)和氮氣(頃)的摩爾數(shù)分別為：nr=D+Hp+2Dc=3830molHq=I!qq-1/2i1p-3/2ii；=08788moliij=iijo=4328mol所以，反應(yīng)器出口氣體組成為

3、：組分摩爾數(shù)(mol)摩爾分率CHaOH7.6726.983HCHO1&9617.26H2038.334.87C020.76720.6983020.87880.7999n243.2839.391.2工業(yè)上釆用銅鋅鋁催化劑由一氧化碳和氫合成甲醇，其主副反應(yīng)如下:CO+2H2CH3OH2CO+4H2(CH3)2O+H2OCO+3H2CH4+H2O4CO+8H2oC4H9OH+3H2OCO+H2OCO2+H2由于化學(xué)平衡的限制，反應(yīng)過程中一氧化碳不可能全部轉(zhuǎn)化成甲醇，為了提高原料的利用率，生產(chǎn)上采用循環(huán)操作，即將反應(yīng)后的氣體冷卻，可凝組份變?yōu)橐后w即為粗甲醇，不凝組份如氫氣及一氧化碳等部分放空，大部分

4、經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)后與原料氣混合返回合成塔中。下圖是生產(chǎn)流程示意甲冷凝分離合成lOOkmolBkg/hjffl甲醇循環(huán)壓縮Akmol/l放空氣體原料氣和冷凝分離后的氣體組成如下：(mol)組分原料氣冷凝分離后的氣體co2&8215.49H26&2569.78CO21.460.82CH40.553.62N22.9210.29粗甲醇的組成為CH30H89.15%,(CH3)203.55%,C3H9OH1.10%,H206.20%,均為重量百分率。在操作壓力及溫度下，其余組分均為不凝組分，但在冷凝冷卻過程中可部分溶解于粗甲醇中，對lkg粗甲醇而言，其溶解量為C029.82g,CO9.38g,H21.76g

5、,CH42.14g,N25.38g。若循環(huán)氣與原料氣之比為7.2(摩爾比)，試計算：(1)一氧化碳的單程轉(zhuǎn)換率和全程轉(zhuǎn)化率:(2)甲醇的單程收率和全程收率。解：(1)設(shè)新鮮原料氣進(jìn)料流量為lOOkmol/h,則根據(jù)已知條件，計算進(jìn)料原料氣組成以質(zhì)量分率表示如下：組分摩爾質(zhì)量yio(mol%)Fio(kmol/h)質(zhì)量分率X10%CO282&8226.8272.05h2268.256&2513.1CO2441.461.466.164CH4160.550.550.8443n2282.922.927.844總計100100100其中Xi=yiMi/EyiMio進(jìn)料的平均摩爾質(zhì)量址二EyiMEO.42

6、kg/kmol0經(jīng)冷凝分離后的氣體組成(亦即放空氣體的組成)如下：組分摩爾質(zhì)量摩爾分率co2815.49h2269.78co2440.82CH4163.62n22810.29總計100其中冷凝分離后氣體平均分子量為MAEyjMiT.554又設(shè)放空氣體流量為Akmol/h,粗甲醇的流量為Bkg/h。對整個系統(tǒng)的N2作衡算得:5.38B/28X1000+0.1029A=2.92(A)對整個系統(tǒng)就所有物料作衡算得：100X10.42二B+9.554A(B)聯(lián)立(A)、(B)兩個方程，解之得A=26.91kmol/hB=785.2kg/h反應(yīng)后產(chǎn)物中CO摩爾流量為Fco=O1549A+9.38B/(2

7、8X1000)將求得的A、B值代入得Fco=4.431kmol/h故CO的全程轉(zhuǎn)化率為二2682443526.82=83.48%由已知循環(huán)氣與新鮮氣之摩爾比，可得反應(yīng)器出口處的C0摩爾流量為Fcoe=10X0.2682+7.2X100X0.1549=13&4kmol/h所以CO禹單程轉(zhuǎn)化率為凡0,0一凡0二2682-4435Fco,o_138.4=16.18%產(chǎn)物粗甲醇所溶解的CO2、CO、際CH4和N2總量D為(9.82+9.38+1.76+2.14+5.38)B1000=0.02848Bkmol/h粗甲醇中甲醇的量為(B-D)X甲/臉二(785.2-0.02848B)X0.8915/32=

8、21.25kmol/h所以，甲醇的全程收率為fl=21.25/26.82=79.24%甲醇的單程收率為*=21.25/138.4=15.36%(X=(X=2反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)2.1在一體積為4L的恒容反應(yīng)器中進(jìn)行A的水解反應(yīng)，反應(yīng)前A的含量為12.23%(重量)，混合物的密度為lg/mL,反應(yīng)物A的分子量為88。在等溫常壓下不斷取樣分析，測的組分A的濃度隨時間變化的數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)時間(h)1.02.03.04.05.06.07.0&09.0CA(mol/L)0.90.610.420.280.170.120.080.0450.03試求反應(yīng)時間為3.5h的A的水解速率。解：利用反應(yīng)時間與組分A的濃度變

9、化數(shù)據(jù)，作出Cat的關(guān)系曲線，用鏡面法求得t=3.5h時該點的切線，即為水解速率。切線的斜率為a=-0125如/.方0.1由(2.6)式可知反應(yīng)物的水解速率為=0.125/(X=(X=(X=(X=2在一管式反應(yīng)器中常壓300C等溫下進(jìn)行甲烷化反應(yīng)：e+3也一甲+坷o催化劑體積為10ml,原料氣中CO的含量為3%,其余為N2,H2氣體，改變進(jìn)口原料氣流量Qo進(jìn)行實驗，測得出口C0的轉(zhuǎn)化率為：Qo(ml/min)83.367.650.03&529.422.2X(%)203040506070試求當(dāng)進(jìn)口原料氣體流量為50ml/min時C0的轉(zhuǎn)化速率。解：是一個流動反應(yīng)器，其反應(yīng)速率式可用(2.7)式來

10、表示-dF.巧=幾(1-兀200(1-匕)故反應(yīng)速率可表示為：一叱Jg04第=巧0奶/)0.650.040.34=1.79用XaVr/Qo作圖，過VR/Qo=O.2Omin的點作切線，即得該條件下的dVd(Vr/Qo)值aoVit/Qomin0.120.1480.200.260.340.45Xa%20.030.040.050.060.070.0(X=(X=故co的轉(zhuǎn)化速率為0.1013x0.03=638x10*如/反應(yīng)速率常數(shù)心等于0.0535kmol/kg.ho如催化劑的比表面積為30m2/g,堆密度為1.13g/cm(1)(2)(3)(4)解：(1)(2)(3)(4)試計算：以反應(yīng)體積為基

11、準(zhǔn)的速率常數(shù)kvo以反應(yīng)相界面積為基準(zhǔn)的速率常數(shù)kg。以分壓表示反應(yīng)物系組成時的速率常數(shù)kg。以摩爾濃度表示反應(yīng)物系組成時的速率常數(shù)kco利用(2.10)式及(2.28)式可求得問題的解。注意題中所給比表面CRT8.314x103x573川腭仏)=638xIO4x1.79=1.14x10麻W/.min2.3已知在Fe-Mg催化劑上水煤氣變換反應(yīng)的正反應(yīng)動力學(xué)方程為：F=k廐必Olkgh式中yco和yco2為一氧化碳及二氧化碳的瞬間摩爾分率，0.IMPa壓力及700K時的單位換算成mVmS。Pb心=p九=1.13xlO3x0.0535=60.46血刃/加彳丄嚴(yán)205352如翻嚴(yán)301013存=諮

12、=云歸九=L78x宀曲m(4)心=(霽丸=(831xf；x700)o.45%0.0535=0333(畫嚴(yán)驚務(wù)2.4在等溫下進(jìn)行液相反應(yīng)A+B-C+D,在該條件下的反應(yīng)速率方程為：rA=bmin若將A和B的初始濃度均為3mol/l的原料混合進(jìn)行反應(yīng)，求反應(yīng)4min時A的轉(zhuǎn)化率。解：由題中條件知是個等容反應(yīng)過程，且A和B的初始濃度均相等，即為1.5mol/l,故可把反應(yīng)速率式簡化，得乙=0叱逬=8巧=迅(1_對由(2.6)式可知L也(1-匕)OXaA_dt一dt_加加代入速率方程式4%0(1-乙化簡整理得總務(wù)=0.8積分得08%=匸石解得Xa=82.76%。2.5氨合成塔入口的氣體組成為3.5HN

13、H3,20HN2,62.6%H2,7.08HAr及5.89CH4O該塔是在30MPa壓力下操作。已知催化劑床層中某處的溫度為4909,反應(yīng)氣體中氨含量為10%(mol),試計算該處的反應(yīng)速率。在Fe催化劑上氨合成反應(yīng)速率式為：r=kg尊人棲kf皿/祐kmolZh逆反應(yīng)的活化能萬=17.58x1()4力加刃。450匕時=2277m3(J/Har)05Inih且kJ取=感,490c時，Kp可按下式計算：log=2047.8/-2.4943logT-1.256x10_4Z+1.8564xIO-7/2+3.206注：曲為標(biāo)準(zhǔn)立方米。解：題中給出4509時的矗值，而反應(yīng)是在4909下，故首先要求出490

14、C時的k2值。#fvzv(xpxpxpeee=-=島2尿r17.5SxlO4/8.314x723=1.145xlO16利用(2.27)試，求出頻率因子A:=1.145XlOiJMxio畑14X723=1=(2.31)式求逆反應(yīng)活化能$值E=9.211x104-x104=1.403xlO5Z/匕2（5）利用（r2.31）式求最佳溫度To?7=鏗綽=780.9&u.ZoZTp=780.91十8.314x780.9g14.03(14.03-9.211)xlO49.2112.9在一恒容反應(yīng)器中進(jìn)行下列液相反應(yīng):A+BR2/DrR=力rD=82巧加刃/肪h式中rR,m分別表示產(chǎn)物R及D的生成速率。反應(yīng)用

15、的原料為A與B的混合物,其中A的濃度為2kmol/m試計算A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%時所需的反應(yīng)時間。解：反應(yīng)物A的消耗速率應(yīng)為兩反應(yīng)速率之和，即芻=N+2%=1.6巧+16.4巧=1.6巧（1+1025巧）利用（2.6）式積分之10.251氏-(吉-噸一匕)丄(1兀)+102匕1+A10.254心0.6463/1.6=0.4038力2.10在催化劑上進(jìn)行三甲基苯的氫解反應(yīng)：GHCH*+馬-qH&CH*+CH.CMCH*+%tC.H&H.+CH,反應(yīng)器進(jìn)口原料氣組成為66.67%H2,33.33%三甲基苯。在0.IMpa及523K下等溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)器出口三甲基苯的轉(zhuǎn)化率為80%時，其混合氣體的氫含量

16、為20%,試求：(1)此時反應(yīng)器出口的氣體組成。(2)若這兩個反應(yīng)的動力學(xué)方程分別為：rA=6300巧磚。血刃/加hrE=3400qZ于血刃/肪3力則出口處二甲基苯的生成速率是多少？解：以lOOmol為計算基準(zhǔn)，設(shè)X為三甲基苯的轉(zhuǎn)化率，Y為生成的甲苯摩爾數(shù)。(1)(1)用物料衡算求出口氣體組成：組分名稱x=o時X=0.8時三甲基苯(A)33.3333.33(1-X)氫(B)66.6766.67-33.33X-Y二甲基苯(C)033.33X-Y甲烷(D)033.33X+Y甲基苯(E)0Y100.0100.0由題給條件可知，混合氣中氫的含量為20%,所以有:66.67-33.33X-Y=20解得Y

17、=66.67-33.33X0.8-20=20.Olkmol(甲苯量)生成的二甲基苯量：33.33X0.8-20.01=6.654kmol生成的甲烷量：33.33X0.8+20.01=4&67kmol剩余的三甲基苯量：33.33X(1-0.8)=6.666kmol氫氣含量為：20kmol故出口尾氣組成為：三甲基苯6.666%,氫氣20%,二甲基苯6.654%,甲烷46.67%,甲基苯20.01%。(2)(2)由題給條件可知，三甲基苯的出口濃度為：二Paq=0lx0.3333一砂一8.314x10 x523=7.669x10_3Xw/zv3C=C(1-0.8)=7.669x10-3(1-0.8)=

18、1.534xIO-3kmoll品CB=-X1.534xio3=4.6XkmollrnB0.06666Cc=9吧變x1.534x10=1.532xkmollmc0.06666Cd=卅憶x1.534xIO3=1.074xkmollm006666Cg=X1.534XIO3=4.603x0.06666Rc=5一=6300巧今-3400QC5=6300 x1.534xIO-3x(4.6xlO_3)OJ5-3400 x1.532xIO3x(4.6xIO-3)05=0.6555-0.3533=0.3022亦”/卅Ji2.11在210C等溫下進(jìn)行亞硝酸乙脂的氣相分解反應(yīng):C1HNOZNOCHCHOCOH該反應(yīng)

19、為一級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為k=1.39x1014exp(-1.897x104/T)1)若反應(yīng)是在恒容下進(jìn)行，系統(tǒng)的起始總壓為0.1013MPa,采用的是純亞硝酸乙脂,試計算亞硝酸乙脂分解率為80%時，亞硝酸乙脂的分解速率及乙醇的生成速率。若釆用恒壓反應(yīng)，乙醇的生成速率又是多少？解:(1)恒容過程，其反應(yīng)式可表示為：反應(yīng)速率式表示為：匕=心(1-乙)設(shè)為理想氣體，反應(yīng)物A的初始濃度為:0.10138.314x10sx483=2.523x10%“/rA=-匕)=1.39xlO14exp(-18973/7)x0(1-乙)=1.39x1014exp(-18973/483)x2.523

20、xIO2x(100.8)=6.112x10mollis亞硝酸乙脂的分解速率為：HA-rA-6.112xmollis乙醇的生成速率為：禺=詛=3.056x0加心(2)恒壓過程，由于反應(yīng)前后摩爾數(shù)有變化，是個變?nèi)葸^程，由(2.49)式可求得總摩爾數(shù)的變化。耳=兒=1氣也丄1由于反應(yīng)物是純A,故有：YAO=lo由(2.52)式可求得組分的瞬間濃度：Ca=2.803xIO-2zwZ/4(1-粉_2.523xl02(l-0.8)I+5必。匕一l+lxlx0.8=kCa=1.39xlO14exp(-18973/483)x2.803xIO2=3395x10麻乙醇的生成速率為：Rd=-rA=1.698xmol

21、lis22.12甲烷與水蒸氣在鐮催化劑及750C等溫下的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：CH/IHQfCO嚴(yán)4H原料氣中甲烷與水蒸氣的摩爾比為1：4,若這個反應(yīng)對各反應(yīng)物均為一級，已知k=21/mol.s,試求：(1)反應(yīng)在恒容下進(jìn)行，系統(tǒng)的初始總壓為0.1013MPa,當(dāng)反應(yīng)器出口的CH4轉(zhuǎn)化率為80%時，C02和出的生成速率是多少？(2)反應(yīng)在恒壓下進(jìn)行，其他條件如(1),C02的生成速率又是多少？解：(1)由題意可將反應(yīng)速率表示為：A+2BC+4Zrc=kCQ對于恒容過程，則有巧-巧)G=*骯-20乙5=怯=QI。；02_=382x103/加RT8.314x10 x1023C的=4匕=4x2.382xl0-

22、3=9.528xlO-3/當(dāng)Xao=O.8時巧=4(1-巧)=2382xIO-3x0.2=4.764xAmolHG=Go-1CAXA=9.528xlOs-2x2.382x10sx0.8=5.717x10s/Rc=S=kCB=2x4.764xIO-4x5.717xIO3=5.447xlmolILsRD=Aq=4*5.447xIO6=2.179xIO5molll.s(2)對于恒壓過程，是個變?nèi)莘磻?yīng)過程，由(2.49)式可求得總摩爾數(shù)的變化6=1廠1+41-2=2反應(yīng)物A的原始分率：=-=0.2曲1+4由(252)式可求得轉(zhuǎn)化率為80%時的濃度:C=皆孚=2382仙3(_0.8)=3609+屁o匕1

23、4-2x0.2x0.8“Go-2Go匕9.528X103-2x2382xlO3x0.8一”14-2x0.2x0.8CR=4331x10molll1+3&4=126刃min上2$AtTrs=0.5Cr刃minrT=1ACjnol!IvdAxl式中Ca為反應(yīng)物A的濃度（mol/1）,原料中A和惰性氣體各為一半（體積比）,試求當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率達(dá)85%時，其轉(zhuǎn)化速率是多少？解：方法（1）,先求出總摩爾變化數(shù)久首先將產(chǎn)物的生成速率變?yōu)閷?yīng)的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化速率：rAs=0.25G總反應(yīng)速率為:碼=么+么+彷=2.75巧以一摩爾反應(yīng)物A為基準(zhǔn)，總摩爾變化數(shù)為:初始濃度為:Ra=2.75巧=2.75x1.6625x

24、103=4.572x103/.min方法(2),可將Ca表示為：c_巧od-乙）5=0a=黑x0.85+lx尊心542451.288xl02x0.151+0.3245x0.5=1.6623x10肪刃Ra=2.75C=2.75x1.6623xIO-3=4.571xIO-3/.min方法（3）,利用物料衡算可分別求出反應(yīng)物A生成R及S的瞬間選擇性Sr,Ss,因而可求出產(chǎn)物R及S的收率yR,ys,求得A轉(zhuǎn)化率為85%時的分率：幾o(hù)（l-幾-幾-乃）1+2如兒+幾（必=0.06453CA=lCAOyA=1.288xIO-2x0.06453x2=1.6623x103molllRa=2750=2.75x1

25、.6623x103=4.571xir3/.min其中：0.4255Zr=以A,B及R分別表示異丙苯，苯及丙烯，反應(yīng)步驟如下:_0.25巧_0.25=(0.4+0.25+2.1)=2?7504-x0.85=042362.75n22（勾其反應(yīng)步驟可表示如下：力+0*0缶（2）場+2bo2b（3）缶+勵0血+b（4）恥0Rz若是第三步是速率控制步驟，試推導(dǎo)其動力學(xué)方程。解：根據(jù)速率控制步驟及定態(tài)近似原理，除表面反應(yīng)步驟外，其余近似達(dá)到平衡，寫出相應(yīng)的覆蓋率表達(dá)式：（1）/+bo缶eA=5月卩（2）場+2bo2BoQb=（4）7oJt+a6=bp打整個反應(yīng)的速率方程以表面反應(yīng)的速率方程來表示：乙=袒方

26、-屈易根據(jù)總覆蓋率為1的原則，則有：+。+=1或KaPRv+-bPv+By=1整理得：。尸=1將5必冊代入反應(yīng)速率方程，得：匕=IkaPa辰-2黔=“，畋P、2（i+s+7+s）其中k=kKAKBK=p!Kr2.16設(shè)有反應(yīng)AfB+D,其反應(yīng)步驟表示如下：A+go為（2）如f血+/（3）Bo0B+O若（1）速率控制步驟，試推導(dǎo)其動力學(xué)方程。解：先寫出各步的速率式：（1）/+bo*4=UP純-kA缶-At+2（3）CTB+CT=k諒EkagPRv由于（1）是速率控制步驟，第（2）步是不可逆反應(yīng)，其反應(yīng)速率應(yīng)等于（1）的吸附速率，故有：JP扎-=整理得：QPv_必+匕根據(jù)定態(tài)近似原則=一+kaAP

27、V=砧底T+aA因為方+如=1將萬代入上式，化簡后得：gPB最后將&力尸代入吸附速率式，即為該反應(yīng)的動力學(xué)方程式。kaAPAkdA2!oaPaSa%+k”=心+滄+Au%+（心+心）町必2.17氧化碳變換反應(yīng)：中如+坷負(fù)國-(6)+馬(2)在較低溫度下，其動力學(xué)方程可表示為：尸=勿加1+KjJPa+KgPc試擬定該反應(yīng)的合適的反應(yīng)步驟。解：根據(jù)題意，假設(shè)反應(yīng)步驟如下：/+O*O缶如+BfCa+Z)617oC+b并假設(shè)第二步是控制步驟，其速率方程就代表了整個反應(yīng)的速率方程：r-kfiApB其余的兩步可認(rèn)為達(dá)到平衡，則有：Qa=KaP/v&c=KcP(v由于亦+e方+如=i,有：QyZKaP八Kc

28、pc將&力卩代入速率式，得:尸_RsKaPaPb切aPb1+廉必+c1+KaPa+“心式中7a。故上述假定與題意符合。但上述假定的反應(yīng)步驟不是唯一的。2.18利用習(xí)題2.1的數(shù)據(jù)，試用積分法和微分法求其動力學(xué)方程。解：先用積分法求其動力學(xué)方程。設(shè)為一級不可逆反應(yīng)，其速率表達(dá)式為：積分得：肋=ln(字)In禺)用巧t作圖。t(h)012345678900.4420.8311.2531.6092.1082.4572.8623.4383.843作圖得一直線，其斜率為0.425h“，故假設(shè)一級反應(yīng)是合理的，其動力學(xué)方程可表示為:QA15C/nollIJi=jnol!IJt用微分法求解動力學(xué)方程首先用C

29、at曲線，在曲線上取時間為0,1,2,9h所對應(yīng)點的切線，為了準(zhǔn)確可采用鏡面法，求得各切線的斜率即為對應(yīng)的dCA/dt之值，然后再以dCA/dtCa作圖，所求的dCA/dt值如下表所示：t(h)0123456789CA(mol/l)1.400.900.610.400.280.170.120.080.0450.03dCx/dt(mol/1.0.70.40.290.190.140.090.00.030.020.01h)0551756355設(shè)為一級不可逆反應(yīng)，用dCA/dtCa作圖得一直線，其斜率為05hT,其動力學(xué)方程可表示為：或?qū)⑺俾史匠讨本€化，即兩邊取對數(shù)，得:號=ln+zrlnCA可簡化為尸

30、b+ax形式，利用多元回歸，可求得反應(yīng)級數(shù)n=l.0041,反應(yīng)速率常數(shù)值為k=0.4996o還可用一數(shù)學(xué)公式來擬合Cat曲線，然后再將該數(shù)學(xué)公式對t求導(dǎo)，求得dCMdt之值，此法會比作圖法來的準(zhǔn)確。2.19在Ni催化劑上進(jìn)行甲烷化反應(yīng):?+3馬o勺+坷由實驗測得2009時甲烷的生成速率陽4及CO和H2的分壓PCO,PH2的關(guān)系如下:PCO(MPa)0.100.180.4080.721.05PH2(MPa)0.10130.10130.10130.10130.1013RcS4嚴(yán))min7.33xIO31.32xIO-23.00 xIO25.28xIO27.70 xIO2若該反應(yīng)的動力學(xué)方程可用幕

31、函數(shù)表示，試用最小二乘法求一氧化碳的反應(yīng)級數(shù)及正反應(yīng)速率常數(shù)。解：由題意可寫出速率方程式：仙=k但由于氫的分壓保持為o.1013MPa的恒定值，反應(yīng)速率式可簡化為:式中必。將速率式直線化:rcHk=agPco或y力+ax式中八加空宀屜，由殘差平方和最小而導(dǎo)出最小二乘法的系數(shù)計算式：序號yXX2xy1-4.916-2.3035.30211.322-4.328-1.7152.9417.4213-3.507-0.8970.8043.1444-2.941-0.3290.1080.9665-2.564-0.0490.002-0.125E-18.26-5.2939.15722.73將累加值代入a,b系數(shù)式

32、中，得：二(一18.26)x(-5293)-5x2273a(一5.293)2-5x9.157b=-18.26-0.957x(-5.293)=-2.6395=7144xlOJRch=rcff4=7.144xA9T1pcokmol!.min20在鉗催化劑上，乙烯深度氧化的動力學(xué)方程可表示為:尸RPaPb（1+血刃）2式中PA,PB分別表示乙烯及氧的分壓。在473K等溫下的實驗數(shù)據(jù)如下:號PaXlOWaPbXlOWarX104mol/g.min1&9903.2300.672214.223.0001.07238.8604.0800.59848.3202.0300.71354.3700.8900.610

33、67.7501.7400.83477.7501.8200.82886.1701.7300.6569&1301.7300.694106.9801.5600.791112.8701.0600.418試求該溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k和吸附平衡常數(shù)Kb。解：首先將動力學(xué)方程式直線化：(1+S)2Vr麻或y=b+axo其中尸呼4打手宀必序號yxX103x2X105xyXIO3rX1045,%10.6573.3201.0432.1230.6780.9020.6313.0000.9001.8921.1265.030.7784.0801.6653.1720.5685.040.4872.0200.4120.9880

34、.82916.350.2530.8900.0790.2250.5824.660.4021.7400.3030.7000.8330.170.4131.8200.3310.7510.8161.480.4031.7300.2990.6980.6651.490.3911.7300.2990.6760.6614.8100.3711.5600.2430.5790.7870.5110.2701.0600.1120.2860.36911.75.05622.875.66812.095=4.7_2.287xl02x5.056-11x1.209xlO2a=2.2871xIO4-llx5.688x105力=丄5.05

35、6-169.1x2.287x1021=0.10811L=扶85.73Kb=ai=169.1x85.73=1.566xlO3尸二8573必/(l+1.566xlOs/)2平均偏差&=47%,結(jié)果是令人滿意的。3釜式反應(yīng)器1在等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行乙酸乙酯皂化反應(yīng):CHCOOC+NqOHCHCOONaCZHSOH該反應(yīng)對乙酸乙酯及氫氧化鈉均為一級。反應(yīng)開始時乙酸乙酯及氫氧化鈉的濃度均為0.02mol/l,反應(yīng)速率常數(shù)等于5.61/mol.min。要求最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%.試問：(1)當(dāng)反應(yīng)器的反應(yīng)體積為山3時，需要多長的反應(yīng)時間？(2)若反應(yīng)器的反應(yīng)體積為2mb所需的反應(yīng)時間又是多少？=-X0,95

36、=1696min(283力)解：(1)5.6x0.021-0.95因為間歇反應(yīng)器的反應(yīng)時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)，所以反應(yīng)時間仍為83ho2擬在等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行氯乙醇的皂化反應(yīng):CHflCHpH+NaHCOtCHQHCHQH+JVaCl+CO以生產(chǎn)乙二醇，產(chǎn)量為20kg/h,使用15%(重量)的NaHCS水溶液及30%(重量)的氯乙醇水溶液作原料，反應(yīng)器裝料中氯乙醇和碳酸氫鈉的摩爾比為1:1,混合液的比重為1.02。該反應(yīng)對氯乙醇和碳酸氫鈉均為一級，在反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于5.21/mol.h,要求轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%。(1)若輔助時間為0.5h,試計算反應(yīng)器的有效體積；(2)若裝填系數(shù)取0.

37、75,試計算反應(yīng)器的實際體積。解：氯乙醇，碳酸氫鈉，和乙二醇的分子量分別為80.5,84和62kg/kmol,每小時產(chǎn)乙二醇：20/62=0.3226kmol/h每小時需氯乙醇:0.3266x80.50.95x30%=91.114y/A每小時需碳酸氫鈉:0.3266x840.95x15%=190.2加原料體積流量:91.11+190.2L02=275.8/A。=0.3266x1000“力“/氯乙醇初始濃度:095x275.8反應(yīng)時間：10.95X5.2x1.2311-0.95=2.968力t=c巴以人二I巴以人如。kC/：kC(1-)2反應(yīng)體積：匕=0+尸)二275.8x(2.968+0.5)

38、二956.5/(2)(2)反應(yīng)器的實際體積:孕“275/f0.753.3丙酸鈉與鹽酸的反應(yīng)：CH&OONq+HClo(H&OOH+NaCl為二級可逆反應(yīng)(對丙酸鈉和鹽酸均為一級)，在實驗室中用間歇反應(yīng)器于50C等溫下進(jìn)行該反應(yīng)的實驗。反應(yīng)開始時兩反應(yīng)物的摩爾比為1,為了確定反應(yīng)進(jìn)行的程度，在不同的反應(yīng)時間下取出10ml反應(yīng)液用0.515N的NaOH溶液滴定，以確定未反應(yīng)鹽酸濃度。不同反應(yīng)時間下，NaOH溶液用量如下表所示：時間，min010203050ocNaOH用量，ml52.232.123.518.914.410.5現(xiàn)擬用與實驗室反應(yīng)條件相同的間歇反應(yīng)器生產(chǎn)丙酸，產(chǎn)量為500kg/h,且丙

39、酸鈉的轉(zhuǎn)化率要達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率的90%。試計算反應(yīng)器的反應(yīng)體積。假定(1)原料裝入以及加熱至反應(yīng)溫度(50C)所需的時間為20min,且在加熱過程中不進(jìn)行反應(yīng)；(2)卸料及清洗時間為lOmin；(3)反應(yīng)過程中反應(yīng)物密度恒定。解：用A,B,R,S分別表示反應(yīng)方程式中的四種物質(zhì)，利用當(dāng)量關(guān)系可求出任一時刻鹽酸的濃度(也就是丙酸鈉的濃度，因為其計量比和投量比均為1：1)為：“0.515“于是可求出A的平衡轉(zhuǎn)化率:q-C5-105_08Go52.50.51510XA=XAex90%=0.8X90%=0.72x52.5x(l-0.72)=0.0515xUHmol!I現(xiàn)以丙酸濃度對時間作圖:由上圖，當(dāng)CA

40、=0.0515X14.7mol/l時，所對應(yīng)的反應(yīng)時間為48min。由于在同樣條件下，間歇反應(yīng)器的反應(yīng)時間與反應(yīng)器的大小無關(guān)，所以該生產(chǎn)規(guī)模反應(yīng)器的反應(yīng)時間也是48mino丙酸的產(chǎn)量為：500kg/h=112.6mol/mino所需丙酸鈉的量為：112.6/0.72=156.4mol/mino原料處理量為：G=巧0/巧。=56.4/(0.0515+52.5)=57.84/min反應(yīng)器體積=(厶)=57.84x(18+20+10)=4512/鴛囂蠶4/0.8=5640/3.4在間歇反應(yīng)器中,在絕熱條件下進(jìn)行液相反應(yīng)：11000/=l.lx1014ero(-yC.CgkmollJi其反應(yīng)速率方程為

41、：7式中組分A及B的濃度Ca及Cb以kmol/ma為單位，溫度T的單位為K。該反應(yīng)的熱效應(yīng)等T-4000kJ/kmolo反應(yīng)開始時溶液不含R,組分A和B的濃度均等于0.04kmol/m3,反應(yīng)混合物的平均熱容按4.102kJ/m3.K計算。反應(yīng)開始時反應(yīng)混合物的溫度為50C。(2)(2)如果要求全部反應(yīng)物都轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物R,是否可能？為什么？解：(由數(shù)值積分得出)T=323+39.01x0.85=356.2JT若A全部轉(zhuǎn)化為R,即XA=1.0,則由上面的積分式知，這顯然是不可能的。3.5在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)：A+BCC+BD5=bA的初始濃度為0.lkmol/m3,C,D的初始濃度為零，B過

42、量，反應(yīng)時間為ti時,Ca=0.055kmol/m3,Cc=0.038kmol/m3,而反應(yīng)時間為t2時，Ca=O.01kmol/m3,Cc=O.042kmol/m3,試求：(1)k/ki；(2)產(chǎn)物C的最大濃度；(3)對應(yīng)C的最大濃度時A的轉(zhuǎn)化率。解：(1)因為B過量，所以：恒容時:(B)式除以(A)式得:解此微分方程得:將ti,Ca,Cc及t2,Cx,Cc數(shù)據(jù)代入(C)式化簡得：0.42x0.55”-038x0.1”=0.42x0.55-0.38x0.1解之得：*=車=0525鼻AA(2)先求出最大轉(zhuǎn)化率：k魚-1J亠少7425(1一匕)彳一(1一巧)=0.4905產(chǎn)物C的最大收率：1-產(chǎn)

43、物c的最大濃度：Cc=Go靈沖=0.1X0.4905=0049Lfcw/3.6在等溫間歇反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)4o初始的反應(yīng)物料中不含A2和A3,Al的濃度為2mol/l,在反應(yīng)溫度下ki=4.Omin-12=3.6min-1,k3=l.5min-1o試求：(1)反應(yīng)時間為1.Omin時，反應(yīng)物系的組成。(2)反應(yīng)時間無限延長時，反應(yīng)物系的組成。(3)將上述反應(yīng)改為亠反應(yīng)時間無限延長時,反應(yīng)物系的組成。解：根據(jù)題中給的兩種反應(yīng)情況，可分別列出微分方程，然后進(jìn)行求解。但仔細(xì)分析這兩種情況，其實質(zhì)是下述反應(yīng)的特例：AA2AZ當(dāng)怎=時，(A)式變?yōu)?0場T也當(dāng)居時，(A)式變?yōu)?0當(dāng)局=0,血=時，(

44、A)式變?yōu)榫?九14(D)其中式(D)即為書講的一級不可逆連串反應(yīng)。可見只要得到(A)式的解，則可容易化簡得到(B),(C)及(D)式的解。對于(A)式，可列出如下微分方程組：一-坷Gdt一Kcidt=k（i-kgdt由題意知初始條件為：G（o）=GoC（o）Y（o）=o(a+R#(0+RW(+A)0(0+L)聯(lián)立求解此微分方程組可得：GY議+劣庵戶戶Tap+a-pJ叢+他（a+局）嚴(yán)_（0+居）円ap式中，由如下式確定：(9)ap=応尿+R嵐ot+0=-（占+肩+屁+心）現(xiàn)在可用上述結(jié)果對本題進(jìn)行計算：（1）=Omln1=3.6min-1,=lamin1,=0,/=lmln（9）式得=0.5

45、592肪0/=0.5098zr/=0.93lzur/當(dāng)時，由(5)(9)式得巧j=巧20巧3tlAtnol!I此時為坷=的情況，當(dāng)tfoc時，由=40min禺=lJmin1,=36miir】得Gi=0a=1.412/C感=0.588/tf/13.7擬設(shè)計一反應(yīng)裝置等溫進(jìn)行下列液相反應(yīng):/+2RFr召2/+BS心目的產(chǎn)物為R,B的價格遠(yuǎn)較A貴且不易回收，試問:(1)如何選擇原料配比？(2)若采用多段全混流反應(yīng)器串聯(lián)，何種加料方式最好?(3)若用半間歇反應(yīng)器，加料方式又如何？解：(1)由上式知，欲使S增加，需使Ca低，Cb高，但由于B的價格高且不易回收，故應(yīng)按主反應(yīng)的計量比投料為好。(2)保證Ca

46、低，Cb高，故可用下圖所示的多釜串聯(lián)方式：用半間歇反應(yīng)器，若欲使Ca低，Cb高，可以將B次先加入反應(yīng)器，然后滴加A.3.8在一個體積為3001的反應(yīng)器中869等溫下將濃度為3.2kmol/m3的過氧化氫異丙苯溶液分解：CCXCHCOHCH&OCH、+C&HQH生產(chǎn)苯酚和丙爾。該反應(yīng)為一級反應(yīng)，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于0.08s3最終轉(zhuǎn)化率達(dá)98.9%,試計算苯酚的產(chǎn)量。(1)如果這個反應(yīng)器是間歇操作反應(yīng)器，并設(shè)輔助操作時間為15min;(2)如果是全混流反應(yīng)器；(3)試比較上二問的計算結(jié)果；(4)若過氧化氫異丙苯濃度增加一倍，其他條件不變，結(jié)果怎樣？解：(1)洛111誌礦心“訕込匕=0(4)

47、=0(094+15)=300/0=300/15.94=18.82/min苯酚濃度Q酚=4乙=32x0.989=ZAf&mol!I苯酚產(chǎn)量酚-18.82x3.165=5956加a/min=335.9蜃/h(2)全混流反應(yīng)器廠匕0(1-廠如-兀)1+10.25x2(1-0.95)依題意知半間歇式反應(yīng)器屬于連續(xù)加料而間歇出料的情況。為了求分組A的轉(zhuǎn)化率及R的收率，需要求出A及R的濃度隨時間的變化關(guān)系，現(xiàn)列出如下的微分方程組：+(1.6C+16.4)r=QGoTOC o 1-5 h z對A:曲(1)對R:(S)_lgp=0 HYPERLINK l bookmark1341a(2)廠=勺+幺/(3)c0

48、.4&=7T7應(yīng)器內(nèi)，故丄采用間歇釜操作時，原料為A與B的混合物，A的濃度為2kmol/nA現(xiàn)采用半間歇釜操作，且匕=1加匕=4/,故可算出原料A的濃度為：=(1+O4)x2血加麻在反應(yīng)時間(t=04038h,為方便起見取t0.4h)內(nèi)將0.4nP的A均速加入反=1/力由于： HYPERLINK l bookmark309dtAdtdt HYPERLINK l bookmark311dtRdtdtdV“M=&代入(1),(2)式則得如下一階非線性微分方程組:絲=匕-16巧-164巧(4)dt1+/AA經(jīng)=1.6巧一魚曲1+/(5)初始條件：t=0,CA=0,Cr=0可用龍格一庫塔法進(jìn)行數(shù)值求解

49、。取步長t=0.02h,直至求至t=0.4h即可。用t=0.4h時的Ca和Cr可以進(jìn)行A的轉(zhuǎn)化率和R的收率計算：v_N-NACA-CyTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark323-ZllJMo4匕式中Va為所加入的A的體積，且Va=O4id3；Cao為所加入的A的濃度，且CAo=7kmol/m3；V為反應(yīng)結(jié)束時物系的體積，V=l.4m3o同理可以計算出R的收率：匕3.10在兩個全混流反應(yīng)器串聯(lián)的系統(tǒng)中等溫進(jìn)行液相反應(yīng)：1ABrA=HCkmoll.h句3d-匕!)BRFr=4C點mo品Jt加料中組分A的濃度為0.2kmol/m3,流量為4m3/h,要求A的最終轉(zhuǎn)化率

50、為90%,試問：(1)(1)總反應(yīng)體積的最小值是多少？(2)(2)此時目的產(chǎn)物B的收率是多少？(3)(3)如優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)改為B的收率最大，最終轉(zhuǎn)化率為多少？此時總反應(yīng)體積最小值是多少？解：1+巧11廠對上式求dVr/dXAi=O可得：1_(1一兀2)將Xa2=0.9代入上式，則100(1-=1+匕1解之得Xai=O.741所以總反應(yīng)體積的最小值為0.9-0.741(1-0.9)2=3.249+4.676=7925加彳0.74168x0.2(1-0741)2易=34巧-1400=0(1-兀小0.0518R趴=346-14G=0.09123-14%3.249即40.09123-14解得CBi=0.

51、005992kmol/m34.676C骯J-0.005992同理丁_34氏一1心_340（1一甩尸一1畑解得CB2=0.00126kmol/m3馬=2魚=2x30126“26%B的收率：0,2目標(biāo)函數(shù)改為B的收率，這時的計算步驟如下：對于第i個釜,衡算方程分別為：Ai-Ai_T對A：FT爲(wèi)5一組分扎B的對B：34町,_14島當(dāng)i=l時，C/o_TNT】(1)34-146當(dāng)1=2時，(3)34巧2-14。（4）由（1）式解出Cai代入（2）式可解出CM;由（1）式解出Cai代入（3）式可解出CA2；將CB1及CA2代入（4）式可解出CB2,其為丁1,T2的函數(shù)，即-/（巧”丁1，丁2）（5）=0

52、式中Cao為常數(shù)。由題意，欲使Cb2最大，則需對上述二元函數(shù)求極值：聯(lián)立上述兩個方程可以求出J及T2。題中已給出Qo,故由匕二0（右+丁2）可求出CB2最大時反應(yīng)器系統(tǒng)的總體積。將J,J代入（5）式即可求出B的最高濃度，從而可進(jìn)一步求出Yz.將J,T2代入Ca2,則由恥二（CaoYq）/Cao可求出最終轉(zhuǎn)化率。3.11在反應(yīng)體積為490cm3的CSTR中進(jìn)行氨與甲醛生成烏洛托品的反應(yīng):4NH、+6HCHO(卑人化+60式中(A)-NHs,(B)HCHO,反應(yīng)速率方程為:rAkCJBmol!式中k=1.42xlO3exp(-3090/7)O氨水和甲醛水溶液的濃度分別為1.06mol/l和6.23

53、mol/l,各自以1.50cm3/s的流量進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)溫度可取為36-C,假設(shè)該系統(tǒng)密度恒定，試求氨的轉(zhuǎn)化率Xa及反應(yīng)器出口物料中氨和甲醛的濃度Ca及Cb。解：mollIGo-2-316moll10=2x1.5=3.0ent1s巧=4(1-兀)C=c-CXA=3.16-1.5X2.034Jt=1.42x103exp(-3090/309)=0.06447490=3忌即得:整理得:0.06447(1-%X316-1.5x203%觀-3.075爲(wèi)+3.162-1.077=0解得：XAf=O.821反應(yīng)器出口A,B得濃度分別為:mol!ICA=4(1匕)=2.03x(1-0.821)=0.3634

54、molHCB=C9-CAXA=3.16-1.5X2.03x0.821=0.660243.12在一多釜串聯(lián)系統(tǒng)，2.2kg/h的乙醇和l.Skg.h的醋酸進(jìn)行可逆反應(yīng)。各個反應(yīng)器的體積均為0.01m3,反應(yīng)溫度為100-C,酯化反應(yīng)的速率常數(shù)為4.76XlOl/mol.min,逆反應(yīng)（酯的水解）的速率常數(shù)為1.63X104l/mol.mino反應(yīng)混合物的密度為864kg/m3,欲使醋酸的轉(zhuǎn)化率達(dá)60%,求此串聯(lián)系統(tǒng)釜的數(shù)目解：等體積的多釜串聯(lián)系統(tǒng)A,B,C,D分別代表乙酸，乙酸乙酯和水。由計量關(guān)系得:Cb=Go_（Cro一OCr=EgC從已知條件計算出：1.8x864=4.0 x60=6.482

55、.2x8644.0 x46=1033mollImollIOeOlx864x60410=129.6min將上述數(shù)據(jù)代入（A）式，化簡后得到：巧口=0.040566.+1.51130-0.887（）若i=l,則（B）式變?yōu)?解之得：e=4364若匸2,則（B）式變?yōu)?解之得：匕=320若匸3,則（B）式變?yōu)?解之得：0=2.530.040566+1.51130-0.887=CM=6.48moll=0.3260.04056巧2+15口3匕-0.887=C=4364molH.X=0.5060.04056巧3+151130-0.887=CA1=3.2mo/l=0.609即：三釜串聯(lián)能滿足要求。3.13以

56、硫酸為催化劑，由醋酸和丁醇反應(yīng)可制得醋酸丁酯。倉庫里閑置著兩臺反應(yīng)釜，一臺的反應(yīng)體積為3m3,另一臺則為lm現(xiàn)擬將它們用來生產(chǎn)醋酸丁酯，初步?jīng)Q定釆用等溫連續(xù)操作，原料中醋酸的0.濃度為0.15kmol/m3,丁酯則大量過剩，該反應(yīng)對醋酸為2級，在反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于1.2m3/h.kmol,要求醋酸的最終轉(zhuǎn)化率不小于50%,這兩臺反應(yīng)釜可視為全混反應(yīng)器，你認(rèn)為采用怎樣的串聯(lián)方式醋酸丁酯的產(chǎn)量最大？為什么？試計算你所選用的方案得到的醋酸丁酯產(chǎn)量。如果進(jìn)行的反應(yīng)是一級反應(yīng)，這兩臺反應(yīng)器的串聯(lián)方式又應(yīng)如何？解：因為反應(yīng)級數(shù)大于1,所以聯(lián)立方式應(yīng)當(dāng)是小釜在前，大釜在后才能使醋酸丁酯產(chǎn)量最大?，F(xiàn)進(jìn)

57、行計算：孔4七1=1Q心（1一切Co（甩-匕）3&心（1七尸0二式聯(lián)立化簡后得到：（將XA2=0.5代入）0.5-2.75+2.5減-芯=0解之得：XAi=0.223g(i-g1.2x0.15(1-0.223)2xl0.223=0.4873醋酸丁酯產(chǎn)量=04873x015x05=36.55mol!h如果進(jìn)行的是一級反應(yīng)，可進(jìn)行如下計算：(1)(1)小反應(yīng)器在前，大反應(yīng)器在后：匕=ON=1Q心1七)03&心1七)0聯(lián)立二式，且將Xa2=0.5代入，化簡后得到:減-3匕+0.5“解得：Xai=0.17710.1771nNhkmol!h0=如-乙)=SIZ7叭576所以有：醋酸丁酯產(chǎn)量二幺巧0乙2=

58、5.576x0.15x0.5=0.4182(2)大反應(yīng)器在前，小反應(yīng)器在后：匕=3乙=_%)=1&0(1一*/2)0解得Xai=0.3924所以有:3心易)=3xl2(l-0.3924)=g57503924-產(chǎn)量同前。說明對此一級反應(yīng)，連接方式?jīng)]有影響。3.14等溫下進(jìn)行15級液相不可逆反應(yīng)：上+0。反應(yīng)速率常數(shù)等于5mi5/kmoF5.h,A的濃度為2kmol/m3的溶液進(jìn)入反應(yīng)裝置的流量為1.5曲/11,試分別計算下列情況下A的轉(zhuǎn)化率達(dá)95%時所需的反應(yīng)體積：(1)全混流反應(yīng)器；(2)兩個等體積的全混流反應(yīng)器串聯(lián)；(3)保證總反應(yīng)體積最小的前提下,兩個全混流反應(yīng)器串聯(lián)。解:(1)全混流反應(yīng)

59、器匕=務(wù)=5x：fx：尤嚴(yán)=1802(2)(2)兩個等體積全混流反應(yīng)器串聯(lián)y二月心（1_匕）打y_00也*）由于1=乙2,所以由上二式得：兀1（H（匕尸a七嚴(yán)將Xa2=0.95代入上式，化簡后得到Xai=O.8245,所以:17_丄979tn3忙確KF亠79曲串聯(lián)系統(tǒng)總體積為:rr=lrr=4.758m3此時的情況同，即=183AR3.15原料以0.5m3/min的流量連續(xù)通入反應(yīng)體積為20m3的全混流反應(yīng)器,進(jìn)行液相反應(yīng)：rA-A2&tZ勺二屁巧Ca,Cr為組分A及R的濃度。：ta為組分A的轉(zhuǎn)化速率，ro為D的生成速率。原料中A的濃度等于0.lkmol/m，,反應(yīng)溫度下，ki=0.lrnin

60、bk2=l.25m3/kmol.min,試計算反應(yīng)器出口處A的轉(zhuǎn)化率及R的收率。解：t=-=40min幺0.5CXAXA弘沐1-兀）=0.1（1-巧）所以：XA=0.80,CA=6（1一匕）=002血/肪u-40坷巧-2禹巧即為：100+)(OS如果ki/k2=8,k2/k3=30,Cb6=10.Omol/1,氯對苯的加料比=1.4,kit=11/mol,(t為空時)，試計算反應(yīng)器出口B,M,D,T,C的濃度。各個反應(yīng)對各反應(yīng)物均為一級。解.Go=/心=8,短/心=30,/Cg=14,応r=1分別列出組分B,M,D,T,C的物料衡算式：gagQ240+Q(7)(7)(7)(7)由(5)式得：1