化学反应工程王承学课后答案第三章
化学反应工程二,三章答案
第二章习题1.动力学方程的实验测定时，有采用循环反应器的，为什么?答：循环反应器行为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，而且反应器进出口浓度差比较大，对分析精度要求不很高。
2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在高温下操作，而可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选用何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升高而升高，高温下操作对二者都有利。
可逆放热反应的化学平衡随温度的升高向反应物方向移动，对达到高转化率不利。
对此类反应，可选用多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。
3.一级反应A→P，在一体积为V P的平推流反应器中进行，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改用全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，−1时，全混流反应器的体积将怎样改变？ 解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kc r x F V c RTE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-⎰⎰)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cV V kc x F V n c V V kc x F V n c V V kc x F V n AfAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2==⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进行反应S R B A 21+−−←−→−+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加入反应器中，一种含2.8kmolA ·m -3，另一种含1.6kmolA ·m -3。
化学反应工程二_三章答案
化学反应工程二_三章答案第二章习题动力学方程的实验测定时，有采用循环反应器的，为什么?答：循环反应器行为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，而且反应器进出口浓度差比较大，对分析精度要求不很高。
为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在高温下操作，而可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选用何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升高而升高，高温下操作对二者都有利。
可逆放热反应的化学平衡随温度的升高向反应物方向移动，对达到高转化率不利。
对此类反应，可选用多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。
一级反应A→P，在一体积为VP的平推流反应器中进行，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改用全混流反应器，其所需体积设为Vm，则Vm/Vp应有何关系?当转化率为0.6时，如果使Vm=Vp，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，−1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR)1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap m A A A p m A 0A AA0m A A00A A A00A A A0PA 0A A AAx x x RT E RT E x x k k x V V x k c x F V x kc x x kc r x F V c RTE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-⎰⎰)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m mp x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6 and 1IF m mm mm m m m m P m P A Pm=-=--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===T T T T T T T T T T T T T R E x V V mn n n n kc xF V c V V c V V kc x F V n c V V kc x F V n c V V kc x F V n AfAf A0m 1A m1m 2A1m 1m 1A A A0m 2/1A1m 2/1m 2/1AA A0m A 1m 2m 2A A0A m 1,1,2/11,2==⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=======---或在体积VR=0.12m3的全混流反应器中，进行反应S R B A 21+−−←−→−+k k ，式中k1=7m3kmol-1min-1，k2=3m3kmol-1min-1，两种物料以等体积加入反应器中，一种含2.8kmolA ·m-3，另一种含1.6kmolA ·m-3。
化学反应工程课后习题解答全解PPT教案
pA 0.0586t3 3.3119t2 82.305t 996.12
（3）对回归方程求导，得到微分方程
dpA 0.1758t2 6.6238t 82.305 dt
（4）由微分方程求各点的斜率，如下表
第78页/共94页
时间 0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
.5 .5 .4 .4
pA 1000 800 666. 446. 306. 206.
-（dp4A/）dt 对r8A 2.3ddptA66~.8pA
75 53.5
分7别5取自然8 对数，8 得到数据如下 33.6 22.5 20.1
pA 10500 84040 68616. 44476. 30036. 24096.
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
【解】
（1）参照例2-.57将系.统5 总压.力4 转化.4为A
组分分压数
pA
pA0
P0 A
P
其中
A
31 2 1
pA
pA0
pA0 2
P
1.5 pA0
P 2
1500
0.5P
由此式可得到 A 组分分压随时间的变化数据见下表
因产物P的选择率为
S rP 2cA 2 0.6667 66.67% rP 2rR 3cA 3
所以产物P的收率为
YA S xA 0.66670.8571 0.5714 57.14%
第167页/共94页
3-9 A P T 555K, P 0.3MPa,
yA0 0.30, y惰0 0.65, FA0 6.3mol/ s,
反应工程课后答案教材
反应⼯程课后答案教材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***********∝分压p A /MPa 0.1 0.08 0.0625 0.0510.0420.0360.0320.028 0.020⽤积分法求此反应的动⼒学⽅程式。
《化学反应工程》第三章课后习题答案详解
对于PFR： S CCAA0fsdCA CLf
CA0 CAf CA0 CA
CLf CCAA0frrLAdCA CCAAf0k1CAk1CkA2CA2dCA
CA0
k CAf 1
kk12CAdCA
S
显然 C A当 0时 ，L C 值最 。 大
S
C Af CA0
sdC A
;
CA0 CAf
V R 1 1
1
V 0 kA C 0(1xA 1) 0 .0 1 2(10 .8)5
V R 1 3.3 3 V 0 3 3 3.3 3 0 . 3 0 3 0 .6 ( m 2 3 7 ) V R 2 V R 1 2 0 .6 1 7 .3(m 4 3 )
V R 2 (x A 2 x A 1 ) (0 .9 8 0 .8)5 V 0 kA C 0 (1 x A 2 )x A 2 0 .0 2 1 (1 0 .9) 8 0 .98
V V R 0 C k A 0 x A 2 1 C A 1 C A 0x x A A 1 2k dA 2 A C 2x 7 .1 0 . 2 1 4 5 3 0 3m 5 i
xA1 xA2 dA x 4.3;5
(1xA1)2 xA1 (1xA2)2
xA1 0.62
0x.6A22(1dxxAA2)2 4.35;
1 6.98; 1 xA2
1 1 4.35; 1xA2 10.62
xA2
1 1 0.86 6.98
（3）一个0.25m3的PFR ，后接一个0.25m3的CSTR
VR V0
CA0
xA1 0
dxA kCA21
CA0(kxAC2A21 xA1)
0.25 7.14103 35
化学反应工程第三章包括答案.docx
3釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。
反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为 l ，反应速率常数等于。
要求最终转化率达到 95%。
试问：3（ 1）（ 1）当反应器的反应体积为1m 时，需要多长的反应时间？3，（ 2）（ 2）若反应器的反应体积为2m ，所需的反应时间又是多少？解：（ 1）(2)因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。
拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：以生产乙二醇，产量为20 ㎏/h ，使用 15%（重量）的 NaHCO3水溶液及 30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为 1：1，混合液的比重为。
该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到 95%。
（1）（ 1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（ 2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。
62kg/kmol,每小时产解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84和乙二醇： 20/62= kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：反应时间：反应体积：（2）（ 2）反应器的实际体积：丙酸钠与盐酸的反应：为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于 50℃等温下进行该反应的实验。
反应开始时两反应物的摩尔比为 1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml 反应液用的NaOH溶液滴定，以确定未反应盐酸浓度。
不同反应时间下，NaOH溶液用量如下表所示：时间， min0 10 20 30 50∝NaOH用量， ml现拟用与实验室反应条件相同的间歇反应器生产丙酸，产量为500kg/h ，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的 90%。
试计算反应器的反应体积。
假定（ 1）原料装入以及加热至反应温度（ 50℃）所需的时间为 20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为 10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。
化学反应工程第三章答案
3 釜式反应器在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。
反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为l，反应速率常数等于。
要求最终转化率达到95%。
试问：（1）（1）当反应器的反应体积为1m3时，需要多长的反应时间？（2）（2）若反应器的反应体积为2m3，，所需的反应时间又是多少？解：（1）(2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。
拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：以生产乙二醇，产量为20㎏/h，使用15%（重量）的NaHCO水溶液及30%（重3量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的比重为。
该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到95%。
（1）（1）若辅助时间为，试计算反应器的有效体积；（2）（2）若装填系数取，试计算反应器的实际体积。
解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62= kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：反应时间：反应体积：（2）（2）反应器的实际体积：丙酸钠与盐酸的反应：为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于50℃等温下进行该反应的实验。
反应开始时两反应物的摩尔比为1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml反应液用的NaOH溶液滴定，以确定500kg/h，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。
试计算反应器的反应体积。
假定（1）原料装入以及加热至反应温度（50℃）所需的时间为20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。
解：用A,B,R,S分别表示反应方程式中的四种物质，利用当量关系可求出任一时刻盐酸的浓度（也就是丙酸钠的浓度，因为其计量比和投量比均为1：1）为：于是可求出A的平衡转化率：现以丙酸浓度对时间作图：由上图，当CA=×l时，所对应的反应时间为48min。
化学反应工程智慧树知到课后章节答案2023年下聊城大学
化学反应工程智慧树知到课后章节答案2023年下聊城大学聊城大学第一章测试1.下列属于均相反应的是（）。
A:加氢裂解B:氢气燃烧C:离子交换D:煤炭燃烧答案:氢气燃烧2.“三传一反”是学习化学反应工程的基础，那这里所说的一反是指（）。
A:反应工程B:反应动力学C:化学反应D:反应热力学答案:反应动力学3.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指 ( )。
A:热量传递B:动量传递C:能量传递D:质量传递、答案:热量传递;动量传递;质量传递、4.化学反应过程按操作方式分为( ) 操作。
A:间歇操作B:半连续操作C:连续操作D:半间歇操作答案:间歇操作;半连续操作;连续操作5.化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学。
（）A:错 B:对答案:对6.化学反应工程的一项重要研究内容便是动力学特性的研究。
（）A:对 B:错答案:对7.不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表达个参数间的关系，简称数学模型。
（）A:错 B:对答案:对第二章测试1.对于一氧化碳还原制备甲烷的反应，其中化学反应计量系数为-1的物质是（）。
A:B:C:D:答案:2.气相反应CO + 3H2→ CH4 + H2O 进料时无惰性气体，与以1∶2摩尔比进料，则膨胀因子=（）。
A:-1B:-2C:2D:1答案:-23.对于一非恒容均相化学反应αA↔βB，反应组分A的化学反应速率（）。
A:B:C:D:答案:4.如果化学反应的方程为3A → P，该反应的速率常数，则该过程的反应级数n=（）。
A:3B:1C:0D:2答案:05.在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为（）。
A:反应时间tB:空时τC:停留时间tD:平均停留时答案:空时τ6.一级不可逆液相反应A=2R，，出口转化率，每批操作时间为2.06h (包括反应时间和辅助生产时间)，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，=60，则反应器的体积V为（）。
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3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981-h ，原料液中环氧丙烷的浓度为 2.1kmol/3m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。
若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B )一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯ kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯=3-2一个含有A和B 液体)/0.04mol c /10.0c (B00L L mol A ==、以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。
已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ，L mol c Af /04.0=。
试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？ 解 空时min 5min/2100===L L v V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应： A+B →R+S其中，min)/(71∙=mol L k ，min)/(32∙=mol L k 。
反应是在一个容积为120L 的稳态全混流反应器中进行的，两条加料线，一个保持2.8mol/L 反应物A 的加料浓度，另一个保持1.6mol/L 反应物B 的加料浓度，两条线分别以等体积速率进入反应器，要求指定组分转化率为75%。
求每条线的加料流量？假设反应器内密度为常数。
解S R 1k2k +−−←+−→−B A因B 的浓度低，所以为指定组分，两条线混合后两组份的浓度各降一半，因此，有：%751x 00=-=-=B Bf B BfB Bf c c c c cL mol c Bf/2.0=L mol X C C c Bf B A Af /8.075.08.04.100=⨯-=-=因此，S R 1k2k +−−←+−→−B A 出口初始 1.4 0.8 0 0 L mol c Af /8.0= 反应掉 0.6 0.6 生成 0.6 0.6 L mol c Bf/2.0=min/04.06.06.032.08.0721∙=⨯⨯-⨯⨯=-=L mol c c k c c k r SfRf Bf Af Bfmin 1504.02.08.00=-=-=BfBfB r c c τ总加料速率min /8min 151200L LV v R===τ每条线加料流量min /420'L v v ==3-4 某液相二级反应A+B →R+S ，其速率常数)/(92.93ks kmol m k ∙=，在全混流反应器中进行，L mol c c B A /200==，要使出口A 的转化率达0.875。
求（1）在单个全混釜中进行，进料体积为ks m /278.03，求全混釜体积？ （2）当进料体积流量不变，用两个相等体积的釜串联，求全混釜总体积。
解 1. ks m v /278.03= L mol x c c Af A Af /25.0)1(0=-= ，L mol c Bf /25.0=ks c kc x c r c c BfAf Af A AfAfA 823.225.092.9875.02200=⨯⨯==-=τ 釜体积为 30785.0823.2278.0mv V R =⨯==τ2. 两釜串联 2RRi V V =22012210121)1()1(A A A A A A A x kc x x x kc x --=-==ττ875.02==Af A x x725.01=∴A xks x kc A A A 483.0)1(x 21011=-=τ134.0483.0278.00=⨯==i Ri v V τ3268.0134.022m V V Ri R =⨯==因此，采用两个等体积釜相串联，反应器的总体积减小近3倍。
3-5 在等温全混流釜式反应器中进行下列液相反应：A+R →P （目的） )]/([23h m kmol c r Ap ∙= 2A →R ]/[5.03h m kmol c r A R∙=300/2m kmol c c B A == 试计算反应2h 时A 的转化率和产物P 的收率？ 解 A+R →P （目的） A p c r 2= 2A →R A Rc r 5.0=A p R A c r r r 32=+= ，13-=h k 143.0123111=+⨯=+=τk x Af32==A pp r r S%52.9143.032=⨯==A p p x S Y3-6 图解设计一个四釜等体积串联釜式反应器，0=A ε，A初始浓度为2mol/L ，要求转化率为80%，()min /3∙=L mol c r A A ，求每釜的空时i τ和总反应空时。
解 图解法公式Ai iAi iAic c r ττ111-=-，式中左边为反应速率线，右边为釜间的操作线，两个釜有一个交点即为方程的解，其垂直向下做横坐标的垂线垂点的浓度值就是该釜的出口浓度值。
A Ac r 3= ， %80=Af x ，所以,出口浓度为CAf=0.4mol/L以浓度C A 为横坐标，以反应速率为纵坐标，在坐标上绘A A c r 3=通过原点的直线，当第一个釜入口为C A0=2mol/L 时，以它为起点，以-1/τi 为斜率向左上方作直线与A Ac r 3=线相交于一点，用该点向下作垂线，求得第一釜的出口浓度，再以该浓度为起点继续做平行第一条线的平行线，以此类推，要做出四条平行线，来调节平行线的斜率使第四釜的出口浓度正好等于C Af =0.4mol/L 即为结束，然后在坐标上求得平行线的斜率值就为-1/τi ，定出τi 值，总空时为4τi 。
经画图求得斜率近为6，的空时为1/6min ，总空时为2/3min 。
注意：当相串联的反应釜体积不相等时，通过各釜的空时不等，直线的斜率就不等。
3-7 在等温操作下的间歇釜中进行某一级液相反应，13min 后反应物转化了70%，若把此反应移到平推流反应器和全混流反应器中进行，达到相同的转化率所需的时空和空速为多少? 解 间歇釜AfA c c k t 0ln 1= ，t=13min ， 0030.0)1(A Af A Afc x c c =-=1min 093.0-=∴k ， A A kc r =平推流⎰=Ax AAA r dx c 0τ⎰=-=-=A fA c c A AfAA c c k kc dc 0min 13ln 10τ全混流()min 09.251000=--=-=Af A AfA AfAfA x kc c c r c c τ3-8 在某一全混流反应器中进行均相液相反应A →R ，2A A kc r =，转化率50.0=A x ，其他值不变，（1）若把反应器的体积增大到原来的6倍，转化率为多少?（2）若反应在一个与其容积相同的平推流反应器中进行，转化率为多少？ 解 A →R ， 2A Akc r = ， 5.0=Af x()02200021A Af A AfA Af AfA kc x kc x c r c c =-=-=τ0v V Rτ=（1） R R V V 6'= ，此时ττ6'=2000'12)1(26A Af A Af A Af AfA kc x kc x kc r c c =-⇒⨯=-=τ解得 %7575.0==Af x（2） Rp Rm V V = ， ττ=m⎰⎰=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-==AA f A x A c c A Af A A A A m kc c c k dc kc r dx 000'2211110τ031A Afc c = ， %67.66=Af x3-9 在555K 、0.3MPa 的平推流管式反应器中进行A →P 的气相反应。
已知进料中含30%(摩尔分数)A ，其余为惰性物料，A 的加料流量为6.3mol/s ，动力学方程为：)/(27.03s m mol c r A A∙=为了达到95%的转化率，试求反应器的容积大小？解 A →P （气相总摩尔数不变的反应） ，)/(27.03s m mol c r A A ∙=平推流 ⎰==0ln 27.01A A fc c AfA A A c c r dc τ95.0=Afxs x c c Af A A 09.11)1(ln 27.0100=-=∴τ3600/5.19555314.83.0103.0m mol RT py RT p c A A A =⨯⨯⨯=== s m v /32.05.193.63==355.3m v V R ==τ3-10一级气相反应S R A22+→在平推流管式反应器中进行，当空速为1min 1-时，纯A 进料的转化率为90%，求A 的转化率为95%时，该反应器的单位体积进料量。
解 S R A22+→(气相等压变摩尔数反应)其膨胀率为：212212=-+=A ε 利用一级等压变容公式： Af A Af A x x k εετ--+-=)1ln()1( 代入%90,5.0min,1===Af A x ετ90.05.0)90.01ln()5.01(1⨯--+-=⨯k解得 1min 3-=k同理%95,5.0,min 321===-Af A x k εmin 34.12=τ又022v v V o Rττ== o o v v 746.02=∴单位反应器体积进料量为v 02/V R=1/τ2=0.746m 3/m 33-11 均相反应A →3R ，服从二级反应动力学，在0.5MPa 、623K 和h m v /430=纯A 进料下，采用一内径为2.5cm 、长2m 的实验反应器能获得60%转化率。
为设计工业规模的反应器，当处理量为h m /3203时，进料中含50%A 和50%惰性物，同样在0.5MPa 、623K 下反应，要达到80%转化率，试问：需内径2.5cm 、长2m 的管子多少根？解 此题为二级等压变容反应过程()())1ln(1211220Af A A Af A AfAfA A x x x x c k -+++-+=εεεετ一根管子时： 21131=-=A ε ， %601=A x()()()11112111210111ln 1211A A A A A A A A A x x x x c k -+++-+=εεεετ()4.0ln 3226.024.06.02122⨯⨯+⨯+⨯+=905.4=。