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化学反应工程

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问答题

简答题

以硫酸为催化剂,由醋酸和丁醇反应可制得醋酸丁酯。仓库里闲置着两台反应釜,一台的反应体积为3m3,另一台则为1m3。现拟将它们用来生产醋酸丁酯,初步决定采用等温连续操作,原料中醋酸的0.浓度为0.15kmol/m3,丁酯则大量过剩,该反应对醋酸为2级,在反应温度下反应速率常数等于1.2m3/h.kmol,要求醋酸的最终转化率不小于50%,这两台反应釜可视为全混反应器,你认为采用怎样的串联方式醋酸丁酯的产量最大?为什么?试计算你所选用的方案得到的醋酸丁酯产量。如果进行的反应是一级反应,这两台反应器的串联方式又应如何?

【参考答案】

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问答题 一多釜串联系统,2.2kg/h的乙醇 和1.8kg.h的醋酸进行可逆反应。各个反应器的体积均为0.01m3,反应温度为100℃,酯化反应的速率常数为4.76×10-4l/mol.min,逆反应(酯的水解)的速率常数为1.63×10-4l/mol.min。反应混合物的密度为864kg/m3,欲使醋酸的转化率达60%,求此串联系统釜的数目。

问答题 在反应体积为490cm3的CSTR中进行氨与甲醛生成乌洛托品的反应:

问答题 在两个全混流反应器串联的系统中等温进行液相反应:  (1)总反应体积的最小值是多少? (2)此时目的产物B的收率是多少? (3)如优化目标函数改为B的收率最大,最终转化率为多少?此时总反应体积最小值是多少?

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