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化学反应工程

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问答题

计算题

拟设计一等温反应器进行下列液相反应:

目的产物为R,且R与B极难分离。试问: 
(1)在原料配比上有何要求? 
(2)若采用活塞流反应器,应采用什么样的加料方式?
(3)如用间歇反应器,又应采用什么样的加料方式?

【参考答案】

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问答题 在反应体积为1m3的釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产丙二醇-1,2: 该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下反应速率常数等于0.98h-1,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m3,环氧丙烷的最终转化率为90%。  (1)若采用间歇操作,辅助时间为0.65h,则丙二醇-1,2的日产量是多少?  (2)有人建议改在定态下连续操作,其余条件不变,则丙二醇-1,2的日产量又是多少?  (3)为什么这两种操作方式的产量会有不同?

问答题 原料以0.5m3/min的流量连续通入反应体积为20m3的全混流反应器,进行液相反应: CA,CR为组分A及R的浓度。rA为组分A的转化速率,rD为D的生成速率。原料中A的浓度等于0.1kmol/m3,反应温度下,k1=0.1min-1,k2=1.25m3/kmol.min,试计算反应器出口处A的转化率及R的收率。

问答题 在两个全混流反应器串联的系统中等温进行液相反应: 加料中组分A的浓度为0.2kmol/m3,流量为4m3/h,要求A的最终转化率为90%,试问:  (1)总反应体积的最小值是多少?  (2)此时目的产物B的收率是多少?  (3)如优化目标函数改为B的收率最大,最终转化率为多少?此时总反应体积最小值是多少?

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