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反应工程习题反应工程习题 进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为（摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol时，则反应器时，则反应器的进料组成为：的进料组成为： 设甲醇的转化率为设甲醇的转化率为XA，甲醛的收率为，甲醛的收率为YP，则反应器出口，则反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数nA、nP和和nc分别为：分别为：nA=nA0(1-XA)=7.672 mol； nP=nA0YP=18.9608 mol；nC=nA0XA-nP=0.7672 mol组分组分摩尔分率摩尔分率y yi0i0摩尔数摩尔数n ni0i0(mol)(mol)CHCH3 3OHOH2/2/（2+4+1.32+4+1.3）=0.2740=0.274027.4027.40空气空气4/4/（2+4+1.32+4+1.3）=0.5479=0.547954.7954.79水水1.3/1.3/（2+4+1.32+4+1.3）=0.1781=0.178117.8117.81总计总计1.0001.000100.0100.04. 拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：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，产量为以生产乙二醇，产量为20/h，使用，使用15%（重量）的（重量）的NaHCO3水溶液及水溶液及30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反（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应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的，混合液的比重为比重为1.02。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反。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应温度下反应速率常数等于5.2l/mol.h，要求转化率达到，要求转化率达到95%。（1） 若辅助时间为若辅助时间为0.5h，试计算反应器的有效体积；，试计算反应器的有效体积；（2） 若装填系数取若装填系数取0.75，试计算反应器的实际体积。，试计算反应器的实际体积。223222CH ClCH OHNaHCOCH OHCH OHNaClCO解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为80.5, 84 和和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：每小时产乙二醇：20/62=0.3226 kmol/h每小时需氯乙醇：每小时需氯乙醇：每小时需碳酸氢钠：每小时需碳酸氢钠：原料体积流量：原料体积流量：氯乙醇初始浓度：氯乙醇初始浓度：0.326680.591.11/0.9530%kg h0.3266 84190.2/0.95 15%kg h091.11190.2275.8 /1.02Ql hV000.3266 10001.231/0.95275.8ACmol l02000110.952.968(1)5.2 1.23110.95AfAfXXAAAABAAdXdXtChkC CkCX反应时间：反应时间：0()275.8(2.9680.5)956.5rVQ ttlV0（2） 反应器的实际体积：反应器的实际体积： 956.512750.75rVVlf思考题：在常压及思考题：在常压及800等温下在活塞流反应器中进行下列气等温下在活塞流反应器中进行下列气相均相反应：相均相反应：在反应条件下该反应的速率方程为：在反应条件下该反应的速率方程为：式中式中CT及及CH分别为甲苯及氢的浓度，分别为甲苯及氢的浓度，mol/l，原料处理量为，原料处理量为2kmol/h，其中甲苯与氢的摩尔比等于，其中甲苯与氢的摩尔比等于1。若反应器的直径为。若反应器的直径为50mm，试计算甲苯最终转化率为，试计算甲苯最终转化率为95%时的反应器长度。时的反应器长度。6532664C H CHHC HCH0.51.5,/ .THrC Cmol l s13 结束语结束语
