《化学反应工程》歌橐 第三章理想反应噩 3.2半分抗式操作的金式完全琨合)反应噩 ra=kc,c 100C时,k1=4.76×10-L/ (molmin),平衡常数K=292。试计算 乙酸转化35%时所需的反应体积。根据反应物料的特性,若反应器填充系 数取0.75,则反应器的实际体积是多少? 解:首先计算原料处理量Q。,根据题给的乙酸乙酯产量,可算出每 时的乙酸用量Q0(由题意乙酸的转化率为0.35) Q0×0.35=12000(88×24) 12000 =1623mol/h 88×24×0.35 式中88为乙酸乙酯的相对分子量。由于原料中乙酸、乙醇与水的质量比为 m14:m1:ms=1:2:1.35,所以1+2+1.35=4.35kg原料中含有lkg乙 酸,由此可求出单位时间内的原料液量为(V=m/p) 1623×60×4.3: =4.155m3/h 1020 式中,60为乙酸的相对分子量,原料液的起始组成如下: co=16234.155=3.908mol/L cB0=(3908×60×2)/46=10.2mol/L cso=(3908×60×1.35)/18=17.59mol/L 根据间歇反应器的物料衡算式: C dx 可求出反应时间,为此需将题目给出的速率方程转化成转化率的函数, 根据计量方程有: C=Cx Cs =Cso +Caoxa 代入速率方程,整理后有: k, (a+bx, +cx)c 式(2)中 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第7页共8页《化学反应工程》教案 第三章 理想反应器 3.2 半分批式操作的釜式（完全混合）反应器       = − K c c r k c c R S A 1 A B 100 o C 时， 4.76 10 ( min) 4 1 = × ⋅ − k L mol ，平衡常数 。试计算 乙酸转化 35%时所需的反应体积。根据反应物料的特性，若反应器填充系 数取 0.75，则反应器的实际体积是多少？ K = 2.92 解：首先计算原料处理量Q ，根据题给的乙酸乙酯产量，可算出每 小时的乙酸用量 （由题意乙酸的转化率为 0.35）： 0 Q0 0.35 12000 (88 24) Q0 × = × 即： Q 16.23kmol / h 88 24 0.35 12000 0 = × × = 式中 88 为乙酸乙酯的相对分子量。由于原料中乙酸、乙醇与水的质量比为 mA : mB : mS = 1: 2 :1.35，所以1+ 2 +1.35 = 4.35kg 原料中含有 1kg 乙 酸，由此可求出单位时间内的原料液量为(V = m ρ )： 4.155m / h 1020 16.23 60 4.35 3 = × × 式中，60 为乙酸的相对分子量，原料液的起始组成如下： cA0 = 16.23 4.155 = 3.908mol / L cB0 = (3.908× 60× 2) 46 = 10.2mol / L cS 0 = (3.908× 60×1.35) 18 = 17.59mol / L 根据间歇反应器的物料衡算式： ∫ − = Ax A A A r dx t C 0 0 (1) 可求出反应时间，为此需将题目给出的速率方程转化成转化率的函数， 根据计量方程有： (1 ) A A0 A c = c − x B B A A c c c x = 0 − 0 R A A c c x = 0 cS S A A c c x = 0 + 0 代入速率方程，整理后有： 2 0 2 1 ( ) A A A A − r = k a + bx + cx c （2） 式（2）中： 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 7 页 共 8 页