V=qvot=2757×0.0197=542m3 (2)考虑体积变化,为非等容过程2NO2==2NO+O2 2=0.5yA0=1δAyA0=0.5 dx dx Z=CAO 0(-4)40 +0.5x 17×0019415m(1x)+1-x 2+0.25 1-xAf +0.5xAf] =109.73s=0.0305h 4-13根据题45给出的反应条件和产量,用活塞流反应器生产醋酸丁酯,试求所需反 应器的有效体积。并根据题4-5、4-8和本题计算结果,试比较在相同操作条件下,所需三 种反应器体积大小顺序。 d x 解:(1°。(-) dx c40ka(-x,) =1967s=3278mn 2.9×10-7×17531-sAo V=09835×3278=054m3 (2)根据计算结果可知,同一反应在相同条件下,达到同一转化率,所需反应器体积 大小顺序为: CSTR> IBR PFR 4-14在活塞流反应器中进行二级等温液相反应: B R (-TA)=1.97x 10-CACB kmol m3.min 已知cA0=cB0=4 kmol- m-3,反应物料的体积流量为0.171m3h。试求下列各种情况所需反 应器的有效容积为多少? (1)xAf=80% (2)上述条件不变,但要求xA=90% (3)CA0=CB.0=8kmol-m ,XA.f=80%o dx 解: 0(1-x)2kc01-xA 0.8 (1)x=1.97×103×41-08=5076min V=qvτ=0.171×5076×4 V = qV,0  = 275.7  0.0197 = 5.42m3 （2）考虑体积变化，为非等容过程 2NO2 === 2NO + O2 A = 2 +1 - 2 2 = 0.5 yA,0 = 1 A yA,0 = 0.5   + − = − = A f A f x A A A A A x A A A x x k c dx c r dx c , , 0 2 2 2 ,0 ,0 0 ,0 (1 0.5 ) ( ) (1 )  A x A A A dx x x kc A f  − + = , 0 2 2 ,0 (1 ) 1 (1 0.5 ) = 1 1.7  0.0194 [ 1.5ln(1-xA,f) + 2 1 - xA.f - 2 + 0.25 xA.f2 1- xA.f + 0.5xA.f ] = 109.73s = 0.0305h 4-13 根据题 4-5 给出的反应条件和产量，用活塞流反应器生产醋酸丁酯，试求所需反 应器的有效体积。并根据题 4-5、4-8 和本题计算结果，试比较在相同操作条件下，所需三 种反应器体积大小顺序。 解：（1）   − = − = A f A f x A A A A x A A A k c x dx c r dx c , , 0 2 2 ,0 ,0 0 ,0 ( ) (1 )  1967 32.78min 1 1 2.9 10 1753 1 0.5 0 7 = = −    = − s xA V = 0.9835  32.78 60 = 0.54m3 （2）根据计算结果可知，同一反应在相同条件下，达到同一转化率，所需反应器体积 大小顺序为： CSTR  IBR  PFR 4-14 在活塞流反应器中进行二级等温液相反应： A + B → R (-rA) = 1.97  10-3 cAcB kmol·m-3·min-1 已知 cA,0 = cB,0 = 4kmol·m-3，反应物料的体积流量为 0.171m3·h -1。试求下列各种情况所需反 应器的有效容积为多少？ （1）xA,f = 80%； （2）上述条件不变，但要求 xA,f = 90%； （3）cA,0 = cB,0 = 8kmol·m-3，xA,f = 80%。 解：   − = − = A f A f x A A A A x A A A k c x dx c r dx c , , 0 2 2 ,0 ,0 0 ,0 ( ) (1 )  A f A f A x x kc , , ,0 1 1 − =  （1） = 1 1.97  10-3  4  0.8 1 - 0.8 = 507.6min V = qV,0· = 0.171  507.6  1 60 = 1.45m3