第四章习题解答
第四章习题解答
■习题2.应用表列的脉冲示踪所得实验数 据来求E(t)、F(t)。 Tmi012345678910 n) c(g/)00356643210 解: M △t Co+4·(C1+C3+C5+C7+C) +2·(C2+C4+C6+Cs)+C10 3×10+4x(+5+6+3+1)+2×(3+6+4+2)+0 30 e(t F()=E(t(梯形法积分 30
◼ 习题2. 应用表列的脉冲示踪所得实验数 据来求E（t）、F（t）。 ◼ 解： T(mi n) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C(g/l) 0 0 3 5 6 6 4 3 2 1 0 , ( ) ( ) ( ) 30 ( ) ( ) ( ) 30 [0 4 (0 5 6 3 1) 2 (3 6 4 2) 0] 3 1 2 ( ) ] [ 4 ( ) 3 0 0 2 4 6 8 1 0 0 1 3 5 7 9 0 0 0 梯形法积分 = = = = = + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + = = = t A A A F t E t dt C t C C t E t C C C C C C C C C C C t C dt v M C
计算结果列表如下: t(min)0 2 6 8 10 c(g/)003 6 6 3 2 E()000.10.1670.2020133010.06700330 F(0)|0|00.50.1830.3660.5660.733085093409841.0
– 计算结果列表如下： t(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C(g/l) 0 0 3 5 6 6 4 3 2 1 0 E(t) 0 0 0.1 0.167 0.2 0.2 0.133 0.1 0.067 0.033 0 F(t) 0 0 0.05 0.183 0.366 0.566 0.733 0.85 0.934 0.984 1.0
■习题4:某反应器的脉冲示踪测试数据如 下 t(s)1020304050607080 c(g)035542 0 应用此反应器进行一级不可逆反应,已 知该反应在全混流反应器内进行时,相 同z下,出口转化率x=082。试求本反 应器的出口转化率
◼ 习题4：某反应器的脉冲示踪测试数据如 下： 应用此反应器进行一级不可逆反应，已 知该反应在全混流反应器内进行时，相 同τ下，出口转化率xA=0.82。试求本反 应器的出口转化率。 t(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 C(g/l) 0 3 5 5 4 2 1 0
解: M △ "cd=3C+4-(C1+C3+Cs+C) +2(C2+C4+C6+Csl ×|0+4×(0+5+4+1)+2×(3+5+2)+0 200 e(t) 30 x4(t)·E()dt 在CSTR中进行一级不可逆反应,则: A0 A (-r4)=kC 410 kC k(1-x) 0.82 →kz 一=4.56 0.82
◼ 解： – 在CSTR中进行一级不可逆反应，则： = = = = = = + + + + + + + + + + + + + + + + = = = 0 0 0 2 4 6 8 0 1 3 5 7 0 0 0 ( ) , ( ) ( ) 30 ( ) ( ) ( ) 200 [0 4 (0 5 4 1) 2 (3 5 2) 0] 3 10 2 ( ) ] [ 4 ( ) 3 t t E t dt x x t E t dt C t C C t E t C C C C C C C C C t C dt v M C A A A A A 4.56 1 0.82 0.82 1 (1 ) ( ) ( ) 0 0 0 0 = − = − = − = − = = − = − = A A A A A A A A A A A x x k k x x kC C C v V v C C V r kC V
实验数据处理结果列表如下: t(s)01020 30 40 60 70 80 c(g/)00 3 5 5 2 0 E()000.0150.02500250.0200.01000050 tE)0003075101.0060.350 xA()00.6730.8940.9650.9890.9860.991.01.0 xAE()00001340.024100247001990009900050 由上表可得: tE()d=×|0+4×(0+0.75+1.0+0.35)+2×(0.3+1.0+0.6)+01 40.7s 4.56 t=T k =0.112s 40.7
– 实验数据处理结果列表如下： – 由上表可得： t(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 C(g/l) 0 0 3 5 5 4 2 1 0 E(t) 0 0 0.015 0.025 0.025 0.020 0.010 0.005 0 tE(t) 0 0 0.3 0.75 1.0 1.0 0.6 0.35 0 xA(t) 0 0.673 0.894 0.965 0.989 0.996 0.999 1.0 1.0 xAE(t) 0 0 0.0134 0.0241 0.0247 0.0199 0.0099 0.005 0 1 0 0.112 40.7 4.56 40.7 [0 4 (0 0.75 1.0 0.35) 2 (0.3 1.0 0.6) 0] 3 10 ( ) − = = = = = = + + + + + + + + t k s s t t E t dt
对于一级反应: d =KCA→-4=k(1-xA) d t xA()=1 按照此式将各实验点对应的时间下xA()计算 出来填入上表中。 x ( te(tdt ×|0+4x(0+0.0241+0.01990.005) +2×(0.0134+0.0247+0.0099)+0 =0.974
– 对于一级反应： – 按照此式将各实验点对应的时间下xA(t)计算 出来填入上表中。 kt A A A A A x t e k x dt dx kC dt dC − = − − = = − ( ) 1 (1 ) 0.974 2 (0.0134 0.0247 0.0099) 0] [0 4 (0 0.0241 0.0199 0.005) 3 10 ( ) ( ) 0 = + + + + = = + + + + x x t E t dt A A