Время пребывания в реакторах соответственно; т, = 5 мин, = 7 мин, Тз = 10 мин.

Определить концентрации всех веществ на выходе из каждого реактора и каскада в целом. Продукты реакции в исходном потоке отсутствуют, а концентрация реагента А равна 1,8 моль/л.

4.1-4. При условиях задачи 4.1-3 рассчитать концентрацию веществ в каждом реакторе (см. рис. 4.6), если т, = 10 мин, = 7 мин, х3 = 5 мин.

4.1-5. В жидкофазном процессе протекает реакция А R первого порядка с константой скорости к = 0,5 мин~. Концентрация вещества Сдд = 2,4 моль/л. Требуемая степень превращения вещества А составляет 80%.

Определить допустимый расход вещества А в 1 ч для одного, двух и трех реакторов, соединенных последовательно, если объем единичного реактора равен 0,3 м^.

4.1-6. В проточном реакторе идеального смешения проводится жидкофазная реакция первого порядка с константой скорости А: = 0,25 мин~ и достигается степень превращения равная 0,6.

Определить степень превращения, если вместо одного реактора взять три последовательно работающих реактора идеального смешения при том же реакционном объеме.

4.1-7. Жидкофазный процесс описывается простой обратимой реакцией второго порядка A-l-B = R-l-Sc константами скоростей Л) = 0,12 мЗ/(кмоль-с) и = 0,05 мЗ/(кмоль-с). Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными объемными скоростями и концентрациями Сд = С^ = 1,4 моль/л. Процесс проводится в реакторе идеального смешения объемом 0,1 м^. Требуемая степень превращения вещества А равна 0,75Хр.

Определить объемные потоки веществ А и В. Рассчитать необходимое количество реакторов объемом 0,02 м^, соединенных последовательно, для проведения данного процесса.

4.1-8. Сравнить объемы единичного реактора идеального смешения VpQ каскада, состоящего из п реакторов идеального смешения объемом 0,1Урис каждый и реактора идеального вытеснения Vpg при проведении жидкофазного процесса, описываемого реакцией 2А -> R с константой скорости реакции равной 0,6 мЗ/(кмоль-мин). Степень превращения вещества А составляет 0,8, объемный расход вещества А с концентрацией 24 кмоль/м^ - 2,8 м^/ч.

4.1-13. Процесс описывается реакцией типа А 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смешения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов = V 2 = 0,2 м^, = 0,5 м^. Константа скорости реакции равна 0,02 с~. Объемный расход вещества А составляет 180 м^/ч. Концентрация исходного вещества А равна 2,6 кмоль/м^. Входной поток вещества А делится поровну.

Определить производительность установки по продукту R.

4.1-9. Жидкофазный процесс, описываемый обратимой реакцией второго порядка A+B = R + Sc константами скорости прямой А, = 22 л/(мольч) и обратной Aj = 2 лДмольч) реакций, проводится в РИС-н объемом 0,5 м^. Потоки веществ А и В подаются в реактор раздельно с равными концентрациями: Сд . = Cg После взаимного разбавления потоков концентрация Сдд = 1,6 кмоль/м^, а соотношение концентраций Сдд : Cgg ~ 1 1,5. Процесс проводится до

= О-К.равн-

Определить объемные потоки исходных веществ и производительность по продукту R.

4.1-10. Жидкофазный процесс, описываемый простой реакцией второго порядка А + В 2R с константой скорости реакции 2 лДмольмин), осуществляется в каскаде реакторов смешения. Объемные потоки реагирующих веществ А и В Кдд = Квд = 5 л/мин. Концентрации веществ в потоках одинаковы и равны 1,4 моль/л. Степень превращения вещества А после первого реактора равна 0,25. Требуемая степень превращения должна быть 0,75.

Определить объем реактора и количество реакторов в каскаде.

4.1-11. Жидкофазный процесс, описываемый обратимой реакцией второго порядка 2А <=> R + S с константой скорости прямой реакции ку = 0,9 мЗ/(кмольч) и константой равновесия А, = 16, необходимо осуществить до степени превращения, равной 85% равновесной. Объемный расход вещества А при концентрации Сдд = 40 кмоль/м^ составляет 3,6 м^/ч.

Определить объем РИС-н и число реакторов в каскаде при условии, что объем реактора в каскаде составляет 10% объема РИС-н.

4.1-12. Определить количество вещества А, перерабатываемого за 1 ч в РИС-н, РИВ и каскаде из трех одинаковых по объему реакторов идеального смешения (см. рис. 4.6) при условии, что во всех случаях объем реакционной зоны равен 2,1 м^. Концентрация вещества А в исходном потоке составляет 3 кмоль/м^, требуемая степень превращения вещества А - 0,8, константа скорости реакции - 0,12 мин~1.

4.1-14. Процесс описывается реакцией типа А 2R и осуществляется в установке из трех реакторов смещения (см. рис. 4.2). Объемы реакторов = = 0,2 м^, Vp3 = 0,5 м^. Константа скорости реакции равна 0,02 с~. Объемный расход вещества А составляет 180 м^/ч. Концентрация исходного вещества А равна 2,6 кмоль/м^. Степени превращения в обеих ветвях установки одинаковые.

Определить производительность установки по продукту R.

4.1-15. Жидкофазный процесс описывается реакцией первого порядка типа А-2R с константой скорости А: = 8,3-Ю^ с . Концентрация исходного вещества составляет 0,36 моль/л. Расход реакционной смеси равен 0,13 м^/мин. Процесс проводится в установке из трех реакторов смещения, соединенных последовательно (см. рис. 4.6) объемом 0,3 м\

Определить производительность установки по продукту R.

4.1-16. Процесс, описываемый реакцией типа А R с константой скорости к = 0,027 с~, проводится в установке (см. рис. 4.5), состоящей из трех реакторов. Объем реактора вытеснения v - 0,05 м-\ Объемы реакторов смещения Vpj = vj- Объемный расход вещества А составляет 100 л/мин с концентрацией 2,8 моль/л.

Определить объемы реакторов Vp, и Vp2, если входящий поток делится поровну

4.1-17. При условиях задачи 4.1-16 определить объемы реакторов смещения Vp, и Vp7, если степени превращения в обеих ветвях одинаковы.

4.1-18. Процесс описывается реакцией типа А R с константой скорости к = 0,02 с^. Он проводится в установке (см. рис. 4.3),состоящей из двух реакторов объемом Vp, = 0,075 м^ и 0,05 м^. Объемный расход вещества А составляет 240 л/мин с концентрацией 1,8 моль/л.

Определить объемные расходы, подаваемые в каждый реактор и соответствующие максимальной производительности по продукту R.

4.1-19. Процесс описывается реакцией типа А R с константой скорости к = 0,025 с~. Он проводится в установке (см. рис. 4.3), состоящей из двух реакторов: реактора вытеснения объемом Vp, = 0,05 м^ и реактора смещения объемом Vpj = 0,08 м^. Расход вещества А составляет 576 моль/мин. Концентрация вещества А в потоке равна 0,8 моль/л. Исходный поток по реакторам разделяется поровну Определить производительность установки по продукту R.