第三章习题答案

以讨论。时间，并对计算结果加所需的反应、、时，转化率分别为和，计算当数，测得二级反应速率常相反应在间歇反应器中进行液99.09.05.051/)/(125.61/307.0,130020ABAcchmolLkLmolcPBA的反应时间各是多少？时，所需、别为，试求当反应器体积分为，要求最终转化率反应速率常数为化钠的浓度均为开始时乙酸乙酯和氢氧氧化钠均为一级，反应该反应对乙酸乙酯和氢行皂化反应在等温间歇反应器中进335235232195.0)/(min6.5,/02.0CH23mmmolLLmolOHHCCOONaCHNaOHHCOOCmin643.16995.0195.06.502.01,211113,,,1:1:,2133200523ttmmxxkctkcrBAccBAckcrBNaOHAHCOOCCHAAAOAABABAA还是为无论反应体积为，与反应体积无关，得：查表即的浓度始终相等，与反应过程中反应方程式中为，为解：设少？变，问出口转化率为多进行，且操作条件不体积的全混流反应器中等，现将该反应移到一个出口转化率为等温一级反应，在平推流反应器中进行9.0337.09.011ln119.011ln11lnAfAfAfAfAfAfxxxxxkxk＝操作条件不变全混流反应器：平推流反应器：解：的平推流反应器串联。两个的全混流反应器。一个的平推流反应器，后接一个的平推流反应器。一个的全混流反应器，后接一个的全混流反应器。串联两个体积少？列方案的转化率各为多试计算下，反应在等温下进行，，，加料流量为，物料密度恒定为速率已知某均相反应，反应3333330225.0)4(25.025.0(3)25.025.0)2(25.0)1(/14.7min/14.7/75.0min)/(4.17,63mmmmmmLmolcLmlgmolmlkkcrAAA80.014.744.114.7/44.135104.172135104.1770.2412141/70.235104.172135104.1714.74121412141)1(min3514.71025.002023312330000130AAAAAAAAAAARcccxLmolkkccLmolkkckckcccVV相等。各反应器中，题述四种情况均为串联＝解：86.014.702.114.7/02.135104.1770.21170.211/70.235104.172135104.1714.74121412141)2(020231123300001AAAAAAAAAAAAcccxLmolkcccLmolkkckckccc88.014.7872.014.7/872.035104.172135104.17335.1412141/335.135104.1714.71114.711)3(233123001AAAAAAxLmolkkccLmolkccc90.014.7736.014.7/736.035104.17335.111335.111/335.135104.1714.71114.711)4(231123001AAAAAAAxLmolkcccLmolkccc3-10有一平行反应－连串液相反应在间歇反应器中进行A+B→Lr1=k1cAcBL+B→Mr2=k2cLcB开始时cA0=0.1kmol/m3，B大量过量，得到如下数据：tcACLt10.0550.038t20.010.042试求k2/k1比值为多少？间歇反应器中L的最大浓度为多少？并求此时A的转化率。解：cB大量过量，可视为MLA，在间歇反应器中，10ktAAccetktkALeekkckc''120121'''11120.0550.10.010.1ktktee解得11210.6/2.3/tktk1211211222120.6/211212.3/122110.10.3810.550.0380.10.0420.4210.1kkktktktktkkkkeeekkkkkeeekkk解之，得21/0.52kk0/dtdcL2121ln/optkktkk492.052.01''152.052.0'''21max122kkkALkkcc049.01.0492.0maxLc2112111ln/000.0256kkkkkktAAAccece000.10.025674.3%0.1AAAAccxcL，rL=13-11对平行反应AM，rM=2cAN，rN=cA2其中L为目的产物，在等温操作中证明：（1）采用全混流反应器则cLmax=cA0（2）采用平推流反应器则cLmax=cA0/(1+cA0)0max202020)1()1(12111ALfLfAfAfAfALfAfAfALffmAfAfNfMfLfLfcccccccccscccSccrrrrs达到最大，此时时，当）（解：00max00max2001111110)1(155)-(356)-(3)2(0000AALfAcALfLfAfccAAccALfAfALffpAfAccAfpccccccccdccsdcccccSccsdcSAAfAAfAAfA达到最大，此时时，当补充例题验证：。，有最大值，此时时操作，，在可选择一全混流反应器，此时持再循环回反应器，并保从产物中分离，应的可设想一流程，将未反LmolcSSLmolcLmolcAPfAA/15.0/1/2)3(max0LmolccccccccccSSLmolcccccccdcdSdcdSScccccrrsSAfAfAfAPfAfAPfAfAfAfAfAfAfAfAfAfAAAfAfAAAfAfPff/1)1(112)13()1(2)'(')1(25.042/10)1(22)1()1(22)1(20/)1(212222002424222＝此时最大。时，，得：最大，则要使全混流反应器验证：补充习题：17.0)21(1)/1(1)1(2212maxkkY全混流反应器解：414.0/11111111)(21211010000kkkkkckcccccxAmAAAAfAoptA相应的最优转化率25.0)2/1()2(2/11121max122kkkkkY平推流反应器5.011)(122ln))/ln((00000121211eececccccxkkkkkAkAAAAfAoptA率。的最大收率及最优转化在单个平推流反应器中率。的最大收率及最优转化在单个全混流反应器中，求：，一级连串反应)2()1(2/MLA.112kk21kk32110/21.0)1)(1(min25.0/1)1(mkmolkkkccmmmALfm单个全混流反应器时，解：3121111013110121/124.0)1)(1(/869.0)1/(min,1)2(mkmolkkkccmkmolkccmmmALmAAmm时，两个全混流反应器串联322121211003211/226.0105.01124.0756.0115.01)(:/756.0)1/(mkmolkcckcVckckcVcVLcmkmolkccmLAfmLfRLfAfLLfLfmAAf作物料衡算第二反应器中对浓度分别为多少？的应器出口主产物的平推流反应器时，反单个）采用（的全混流反应器串联，采用两个的全混流反应器，采用单个，试求，，，进料流量为，，一级不可逆反应LmVmVmVccmkmolcmkkMLRRRMLAk333003031211k135.0)2(1)1(0/1min/5.0min05.0min15.0A22131201/246.0553)3(21mkmoleekkckcmmkkALf）－（单个平推流反应器：式