《化学反应工程》橐 苇3章理想反应噩 3.4多釜串联组合的全混流反应器 1.在四釜串联的完全混合流反应器中进行醋酐水解反应,反应为一级 [作业布置]反应。各釜反应温度和速率常数的数值如下表所列。各釜的容积均为08m 醋酸酐进料浓度为cA=4.5kmol/m,进量流量为0.Jlm'/min。试求: (1)各釜的出口浓度;(2)当各釜的温度均为288K、且各釜容积相(均 为08m3)同时,需要多少个反应釜(最终出口浓度要求和(1)最终出口浓度 相同)? 温度T(K 283 298 313 0.0567 0.0806 0.158 0.380 解:(1)求各釜出中浓度 [解答 已知:r=Vk/vo=0.8/0.1=8min) 根据多釜串联组合的全混流反应器的设计方程 C C 有 1+kx所以各釜出口浓度如下 4.5 1+0.0567×83.09kmol/m3 C,=1.88kmo1/m3 C=0.83kmol/m C,=0.206mol/ (2)求釜数:各釜温度相同,所以各釜反应速率常数相同,即 00806min1:已知c=0.206kmol/m3、co=4.5kmol/mi AN 所以有: +00806×8)=4.5÷0.206 解得:N=7 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第10页共10页《化学反应工程》教案 第 3 章 理想反应器 3.4 多釜串联组合的全混流反应器 ［作业布置］ ［解 答］ 1. 在四釜串联的完全混合流反应器中进行醋酐水解反应，反应为一级 反应。各釜反应温度和速率常数的数值如下表所列。各釜的容积均为 0.8m 3 ， 醋酸酐进料浓度为c ，进量流量为0 。试求： （１）各釜的出口浓度；（２）当各釜的温度均为 288Ｋ、且各釜容积相（均 为 0.8m 3 0A = 4.5kmol / m .1 / min 3 m 3 ）同时，需要多少个反应釜（最终出口浓度要求和(1)最终出口浓度 相同）？ 釜 号 １ ２ ３ ４ 温 度Ｔ（Ｋ） 283 288 298 313 (mi ) 0.0567 0.0806 0.158 0.380 解：（１）求各釜出中浓度 已知： 0.8 / 0.1 8(min) τ = VR v0 = = 根据多釜串联组合的全混流反应器的设计方程： i A i A i A i A i A i A i i i i k c c c r c c v V , , 1 , , , 1 , − = − − = = − − τ 有： τi A i A i k c + = − 1 , 1 , c ，所以各釜出口浓度如下： 3 1 3.09 / 1 0.0567 8 4.5 cA = kmol m + × = ； 3 2 cA = 1.88kmol / m ； 3 3 cA = 0.83kmol / m ； 3 4 cA = 0.206kmol / m （２）求釜数：各釜温度相同，所以各釜反应速率常数相同，即 ；已知 c 、 、 1 0.0806min − 8min 3 AN = 0.206kmol / m 3 0 cA = 4.5kmol / m τ = ： ( )N A i AN c k c + τ = 1 1 0 所以有： (1+ 0.0806×8) = 4.5 ÷ 0.206 N 解得： N = 7 。 k 1 n − 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 10 页 共 10 页