化学反应工程原理答案_第3章

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1、蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）3-1解：把数据代入得当xA=0.75时解得t=15min所以，增加的时间为15-5=10min3-2解：（式A）把xA=0.75和t=10min代入解得再把t=30min代入（式A）解得xA=1.25所以，转化率应为13-3解：设反应动力学方程为：则，且cA0=1因此有解得：n=2;k=0.5L/mol·min-13-41）计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度cA0、cB0、cS0（注意进料中水的浓度cS0不为0）。2）列出当酸的转化率为xA时，各组分浓度的表示式：3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式，整理得4）计算转化率达35%所

2、需的时间为上述积分可查积分表用公式计算，也可用MATLAB语言的quad解算子计算，结果为5）计算所需反应器体积。先计算每天的反应批数，再计算每m3-6-蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）反应体积每天的生产量，然后再计算达到要求产量所需反应器体积。答案为VR=51.9m33-51)设酯的平衡转化率为xAe，将平衡时各组分浓度代入化学平衡方程得：化简整理上述方程并求解得2）此题解法与3-4中的步骤2～4相同，答案为t=276min3）此时各组分的浓度为酯：0.207mol/L；水：47.816mol/L；醇、酸：0.910mol/L；反应物系的组成为酯：0.414%；水

3、：95.80%；醇、酸：1.82%；3-6对可逆放热反应，当反应温度过低时，因反应速率过低转化率偏低，当反应温度过高时，转化率又会受化学平衡的限制。所以，对一定的平均停留时间都存在一能达到最高转化率的最优反应温度。对本题此最优反应温度可用解析法求解。1）列出反应器的物料衡算方程将反应动力学方程代入，整理后可得式（A）2）对上式求导，并令导数为零将上式展开，并将代入，化简后可得于是3）计算最优反应温度下的转化率。将T=325K代入式（A）-6-蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）=63.5%3-7解：依题意知，反应时间相同的情况下，虽然初始浓度不同，但转化率都相同，因此该

4、反应应为一级反应。所以：把数据代入解得：k=0.00656min-13-83-11解：依题意知：因为：合并同类项并定积分得：根据阿累尼乌斯公式：可解得E≈66KJ3-12解：化简得：积分得：-6-蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）3-13-6-蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）-6-蚌埠学院10级化学工程与工艺（1）-6-