1、例1-1某廠合成聚氯乙烯所用的氯乙烯單體，由QH2和HCl以活性炭為載體的氯化汞催化劑上合成制得，其反應(yīng)式如下：C2H2+HCl>C2H3cl該廠所用的原料混合氣中組分摩爾比為：C2H2：HCl=1:1.1若反應(yīng)器出口氣體中氯乙烯含量為0.85（摩爾分率），試分別計算乙快和氯化氫的轉(zhuǎn)化率。例1-2考慮反應(yīng)At3P,其動力學(xué)方程為:/、1dnA.nA(tA)=a=kaVdtV試推導(dǎo)在恒容條件下以總壓p總表示的動力學(xué)方程。例1-3如氣相基元反應(yīng)A+2Bt2P,已知k,現(xiàn)以氣相分壓來表示速率方2,、程，即（一rA尸kpPAPB,求kp。例1-4醋酊稀水溶液的液相水合為二級不可逆反應(yīng)（CH3CO

2、）2OH2O>2CH3COOH進(jìn)行水合的間歇反應(yīng)器溫度為15?C,初濃度為2.16M10“mol/cm3,裝料200L,反應(yīng)混合物密度為1.05g/cm3,反應(yīng)速率的典型結(jié)果如下表所示，表中Ca為醋酊濃度(mol/cm3)T(?C10152540(-rA)mol/(cm3?min)0.0567ca0.0806c0.158ca0.38ca求：(1)說明為什么二級反應(yīng)速率可寫成如表所示的表達(dá)式；(2)如反應(yīng)在15?C下等溫操作，醋酊轉(zhuǎn)化率達(dá)到0.7需要多長時間?(3)確定以溫度和濃度表示的反應(yīng)速率方程式。E。、,1角軍：(3)Arrhenius方程變形：lnk=lnk0+()<-)RT

3、將lnk-1進(jìn)行線性擬合得到擬合方程y=5626.7X17.01lnk0=17.01=k0=2.4107故:旦=5627.7=Ea=46788J/molRa746788即：(-幻=2.4107exp(-一例1-5某廠采用己二酸和己二醇等摩爾比生產(chǎn)醇酸樹脂(催化劑H2SQ),反應(yīng)溫度70?C,測得動力學(xué)方程：(-a)=kcA,其中：ku1.9710'm3kmol一1min,，cA0=4kmol-m*要求己二酸處理量為2400kg/d,當(dāng)轉(zhuǎn)化率為0.8和0.9時，求：(1)采用間歇釜時，所需反應(yīng)器體積，每批操作輔助時間為1h,裝填系數(shù)為0.75;(2)采用平推流反應(yīng)器的體積；(3)采用全混

4、流反應(yīng)器的體積。例1-6在管式反應(yīng)器中進(jìn)行乙酸丁酯的合成反應(yīng)，反應(yīng)式如下：CH3COOHC4H90H.CH3COOC4H9H2O其中乙酸和丁醇為等摩爾反應(yīng)，反應(yīng)在100?C下等溫進(jìn)行，其中關(guān)鍵組分為乙酸，動力學(xué)方程式為(-A)=kcA,式中：k=0.29L-kmor1-s_1,cA0=1.75mol-L-1已知每天生產(chǎn)乙酸丁酯2400kg,若乙酸車化率為50%,求：(1)反應(yīng)器體積；(2)若改為間歇生產(chǎn)，設(shè)每批輔助時間為0.5h,計算間歇反應(yīng)器有效體積。例1-7對于不可逆液相反應(yīng)A二P,如在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，Xa的變化0T0.9耗時為ti,Xa的變化0.9t0.99耗時為t2,在等溫狀態(tài)下，分

5、別求n=0,1,2時次的值。例1-8在一個體積為300L反應(yīng)器中，86c等溫下將濃度為3.2kmol/m3的反應(yīng)物A分解：AtP+S該反應(yīng)為一級反應(yīng)，86c下的k=0.08s,。最終轉(zhuǎn)化率為98.9%,試計算A的處理量。(1)若反應(yīng)器為間歇操作，且輔助時間為15min;(2)若反應(yīng)器為CSTR將結(jié)果與(1)比較；(3)若A的濃度增加一倍，其他條件不變，結(jié)果如何？例1-9均相氣相反應(yīng)At3R,其動力學(xué)方程為(-履)=kCA,該過程在185?C,400kpa下在一平推流反應(yīng)器進(jìn)行，其中k=10%-1,進(jìn)料量Fao=30kmolh工原料含50%惰性氣，為使反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%,該反應(yīng)器體積應(yīng)為

6、多大？例1-10乙醛分解的反應(yīng)式為：CH3CHO，CH4CO乙醛在520?C和0.1Mpa下以0.1kg/s的流率進(jìn)入理想管式反應(yīng)器進(jìn)行分解反應(yīng)，已知在該反應(yīng)條件下反應(yīng)為不可逆二級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.43父10m3湎ol一1的，要求乙醛轉(zhuǎn)化率需達(dá)35%,求反應(yīng)器體積。例1-11現(xiàn)有非恒容氣相一級反應(yīng)A-匚2R+S在平推流反應(yīng)器中進(jìn)行，原料中含有1/4的惰性氣體(摩爾比)，經(jīng)8min后，其體積增加一倍。(1)求V=27。時的Xa；(1)求Xa=90%所需的時間。例2-1在四個串聯(lián)反應(yīng)釜中進(jìn)行醋酸酊水解反應(yīng)，反應(yīng)系一級，各釜溫度和速率常數(shù)如下：釜號1234T(0C)10152540k(1/m

7、in)0.05670.08060.1580.38各釜體積均為800L,進(jìn)料醋酸酊濃度CA°=4.5mol/L,進(jìn)料流量為100L/min,求：（1）各釜出口濃度為多少？（2）如果各釜都保持在15C,達(dá)到上述四釜串聯(lián)同樣的出口濃度，800L的反應(yīng)釜需幾個？例2-2液相自催化反應(yīng)A+PtP+P的速率表達(dá)式為：（-rA）=kcAcPmol-L”-h-1在等溫間歇反應(yīng)器中測定反應(yīng)速率，cA0=0.95mol亂/cP0=0.05molgL，經(jīng)過1h后測得反應(yīng)在速率達(dá)到最大值，求該溫度下反應(yīng)速率常數(shù)。例2-3自催化反應(yīng)A+Pt2P的速率方程為：（-A）=kcAcP,k=1m3求mol'卻

8、in原料組成為含a13%,含P1%（摩爾分?jǐn)?shù)），且cA0+cP0=1kmo所1出口流中cp=0.9kmol§m*,計算采用下列各種反應(yīng)器時的空時。（1）PFR（2）CSTR（3）PFRWCSTR勺最佳組合；（4）CSTRW一分離器的最佳組合。例2-4現(xiàn)有自催化反應(yīng)A+P=2P,動力學(xué)方程為（.a）=kcAcP,已知進(jìn)料中不含巳Cao=2kmolm3V進(jìn)料流量為Vo=2MlO'm3型，當(dāng)在某一溫3311度下進(jìn)仃時，k=10mgkmola,試求A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%時下列反應(yīng)器的體積：（1）單個全混釜；（2）兩個等體積全混釜串聯(lián)；（3）單個平推流反應(yīng)器；（4）循環(huán)反應(yīng)器（P=1）。

9、提示：R”）1平xAXa（1Xa）:P（1Xa）_例2-5已知氣相可逆反應(yīng)A+BgR,反應(yīng)動力學(xué)方程為：（一a）=K（PaPb-9）molm'hKE式中：k1=ke=0k10=1.26黑10",E=91211Jgmol，,123846K=7.18M10，ek（平衡常數(shù)）已知：Pao=Pbo=0.5Mpa,Pro=0,p總=1Mpa試推導(dǎo)最優(yōu)溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系式。例2-6已知平推流反應(yīng)器PFR設(shè)計方程為gCao廣應(yīng)，對于反應(yīng)A騁aP,0（Ta）k反應(yīng)速率一般式為（-rA）=k1cA-k2cp,已知cA0=0.5mol8L",cP0=0,在PFR中進(jìn)行恒容反應(yīng)，8min

10、后，Xa=33.3%,反應(yīng)達(dá)到平衡時有XAe=66.7%,求心和k2。例2-7鹽酸（C）、辛醇（A）和十二醇（B）的混合液在全混釜中反應(yīng)，反應(yīng)HClCH3（CH2）6CH20Hk1>CH3（CH2）6CH2ClH2O式為：,HClCH3（CH2）10cH20Hk2>CH3（CH2）10cH2ClH20該平行反應(yīng)中，辛醇和十二醇的反應(yīng)速率為：（Ta）=kiCACc,（Tb）=k2cBec反應(yīng)在等溫條件下進(jìn)行,其中:_211_211k1=1.6父10L湎olgmin,k2=1.92父10L到ol知in若初始濃度：CA0=2.2mol-L，CB0=2mol上，a。=1.3mol-匚1試計

11、算辛基氯收率為34%寸（以鹽酸為基準(zhǔn)），鹽酸的轉(zhuǎn)化率和十二基氯的收率。例2-8已知物料Ca0=100mol/m3,Cp0=Cs0=0,在全混釜反應(yīng)器中進(jìn)行下Ak1>P（-公="A1列反應(yīng)：k2a2A,S（-17）2=k2cA測得反應(yīng)器出口濃度（mol/m3）為：序號CaCpCS17515102252550求：（1）動力學(xué)關(guān)系（即速率常數(shù)比值；反應(yīng)級數(shù)差值）；（2）在CSTR中Ca為多少時產(chǎn)物P的濃度最大，最大值為多少？（3）選用哪一種反應(yīng)器為優(yōu)？在所選的反應(yīng)器中產(chǎn)物P的最大收率為多少？例2-9一i級串聯(lián)反應(yīng)A-pP-2S,(-rA)=k1cA,rP=k1cA-k2cP已知：k1=1,k2=0.5,cA0=1mol-L，,cP0=cS0=0求(1)在管式流動反應(yīng)器中，t=1;(2)在單個CST版應(yīng)器中，”1；(3)在兩釜串聯(lián)反應(yīng)器中，=72=1；(4)在兩釜串聯(lián)反應(yīng)器中，1=2