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問答題 在反應(yīng)體積為1m³的釜式反應(yīng)器中，環(huán)氧丙烷的甲醇溶液與水反應(yīng)生產(chǎn)丙二醇-1，2：

該反應(yīng)對環(huán)氧丙烷為一級，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于0.98h^-1，原料液中環(huán)氧丙烷的濃度為2.1kmol/m³,環(huán)氧丙烷的最終轉(zhuǎn)化率為90%。
（1）若采用間歇操作，輔助時間為0.65h,則丙二醇-1，2的日產(chǎn)量是多少？
（2）有人建議改在定態(tài)下連續(xù)操作，其余條件不變，則丙二醇-1，2的日產(chǎn)量又是多少？
（3）為什么這兩種操作方式的產(chǎn)量會有不同？

參考答案：

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1.問答題 原料以0.5m³/min的流量連續(xù)通入反應(yīng)體積為20m³的全混流反應(yīng)器，進行液相反應(yīng)：

C_A，C_R為組分A及R的濃度。r_A為組分A的轉(zhuǎn)化速率，r_D為D的生成速率。原料中A的濃度等于0.1kmol/m³，反應(yīng)溫度下，k₁=0.1min^-1，k₂=1.25m³/kmol.min，試計算反應(yīng)器出口處A的轉(zhuǎn)化率及R的收率。

參考答案：

2.問答題 在兩個全混流反應(yīng)器串聯(lián)的系統(tǒng)中等溫進行液相反應(yīng)：

加料中組分A的濃度為0.2kmol/m³,流量為4m³/h,要求A的最終轉(zhuǎn)化率為90%，試問：
（1）總反應(yīng)體積的最小值是多少？
（2）此時目的產(chǎn)物B的收率是多少？
（3）如優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)改為B的收率最大，最終轉(zhuǎn)化率為多少？此時總反應(yīng)體積最小值是多少？

參考答案：

3.問答題 在一個體積為300l的反應(yīng)器中86℃等溫下將濃度為3.2kmol/m³的過氧化氫異丙苯溶液分解：

生產(chǎn)苯酚和丙酮。該反應(yīng)為一級反應(yīng)，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于0.08s^-1，最終轉(zhuǎn)化率達(dá)98.9%，試計算苯酚的產(chǎn)量。
（1）如果這個反應(yīng)器是間歇操作反應(yīng)器，并設(shè)輔助操作時間為15min；
（2）如果是全混流反應(yīng)器；
（3）試比較上二問的計算結(jié)果；
（4）若過氧化氫異丙苯濃度增加一倍，其他條件不變，結(jié)果怎樣？

參考答案：

4.問答題 擬設(shè)計一反應(yīng)裝置等溫進行下列液相反應(yīng)：

目的產(chǎn)物為R，B的價格遠(yuǎn)較A貴且不易回收，試問：
（1）如何選擇原料配比？
（2）若采用多段全混流反應(yīng)器串聯(lián)，何種加料方式最好？
（3）若用半間歇反應(yīng)器，加料方式又如何？

參考答案：（1）
由上式知，欲使S增加，需使C_A低，C_B高，但由于B的價格高...

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5.問答題 擬在等溫間歇反應(yīng)器中進行氯乙醇的皂化反應(yīng)：

以生產(chǎn)乙二醇，產(chǎn)量為20㎏/h，使用15%（重量）的NaHCO₃水溶液及30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反應(yīng)器裝料中氯乙醇和碳酸氫鈉的摩爾比為1：1，混合液的比重為1.02。該反應(yīng)對氯乙醇和碳酸氫鈉均為一級，在反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)等于5.2l/mol.h，要求轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%。
（1）若輔助時間為0.5h，試計算反應(yīng)器的有效體積；
（2）若裝填系數(shù)取0.75，試計算反應(yīng)器的實際體積。

參考答案：