CHƯƠNG 6 1. Ghép nối tiếp hai thùng phản ứng khuấy trộn lý tưởng. Thể tích hai thùng như thế nào để đảm τ của hệ là nhỏ nhất. (hình dưới) 2. Với phương án bố trí thiết bị khuấy trộn như hình dưới, thứ tự của thùng phản ứng có ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hoá không? 3. Các thông số của hệ thể hiện như hình dưới, tìm bậc của phản ứng. 4. Số liệu thể hiện ở hình dưới. Để đảm bảo nồng độ ở đầu ra là bằng nhau, thể tích V 1 , V 2 bằng bao nhiêu? 5. (6.1)Chất lỏng (1 mol/l) chảy qua hai thiết bị KT mắc nối tiếp. Nồng độ chất A tại đầu ra của thiết bị thứ 1 bằng 0,5 mol/l. Tìm nồng độ ở dòng ra của thiết bị thứ 2. Phản ứng bậc 2 theo A, V 2 /V 1 =2. 1 C 1 , x 1 C 0 , x 0 =0, F 0 V 1 , τ 1 V 2 , τ 2 C 2 , x 2 x 1 x 2 C 0 , x 0 =0, F 0 V 1 , τ 1 V 2 , τ 2 C A0 =0,25 mol/l V 1 C A0 =1mol/l C A0 =2mol/l V 2 C A0 =0,25 mol/l x 1 x 2 C 0 , x 0 =0, F 0 V 1 , τ 1 V 2 , τ 2 CHƯƠNG 6 6. (6.3)Dòng chất lỏng 4mol/l chảy qua hệ gồm thiết bị khuấy trộn LT ghép nối tiếp là TB đẩy. Tìm nồng độ đầu ra của TB đẩy nếu trong TB KT CA= 1mol/l. Phản ứng bậc 2 theo A, thể tích của TB đẩy lớn gấp 3 lần TB KT. 7. (6.4)Dòng chất A (A R, C A0 =26mol/l) chảy ổn định qua 4 TB KT ghép nối tiếp, có cùng kích thước (τ tổng =2 phút). Hệ hoạt động ổn định, nồng độ chất A lần lượt trong 4 TB là 11, 5, 2, 1 mol/m 3 . Với phản ứng này, τ TB đẩy bằng bao nhiêu để giảm C A từ C A0 =26 đến C A0 =1mol/m 3 . 8. (6.6)Khí A nguyên chất, ở 100 o C, phản ứng 2AR+S trong TB gián đoạn có thể tích không đổi, các số liệu biểu diễn ở bảng T, giây 0 20 40 60 80 100 120 140 160 P A , atm 1,00 0,96 0,80 0,56 0,32 0,18 0,08 0,04 0,02 9. (6.7)Cần xử lý 10 l/phút chất lỏng có nồng độ 1mol/l với độ chuyển hoá 99%. Phương trình phản ứng, tốc độ được biểu diễn AR phutl mol C C r A A A .2,0 + =− Giả sử phản ứng trong hai TB KT (noi tiep). Tìm kích thước của thiết bị 10. (6.8)TB KT hoạt động ổn định, phản ứng AR, số liệu cho ở bảng τ, giây C A0 mmol/l C A , mmol/l 60 50 20 35 100 40 11 100 60 20 200 80 11 200 100 Tìm thời gian không gian với dòng cấp C A0 =100mmol/l, độ chuyển hoá 80%. Phản ứng trong TB đẩy; Phản ứng trong TB KT. 11. Thực hiện phản ứng trong pha khí A3B, trong điều kiện 10atm, 423 o K, đẳng nhiệt. Quan sát và tính toán quan hệ giữa tốc độ phản ứng và hiệu suất chuyển hoá theo A, được ghi trong bảng x A (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 85 2 CHƯƠNG 6 r A mol/l.s 0.0053 0.0052 0.0050 0.0045 0.0040 0.0033 0.0025 0.0018 0.00125 0.00100 Tốc độ lưu lượng v 0 =2070 lit/giờ, gồm 50% khí trơ, 50% khí A, đưa vào thiết bị cùng nhiệt độ và áp suất trên. Để đạt độ chuyển hóa 80%, thể tích của thiết bị a)khuấy trộn b)đẩy bằng bao nhiêu. Nếu ghép 2 thiết bị khuấy trộn với hiệu suất chuyển hoá cuối của thiết bị thứ 1 bằng 40%, (hs cuối bằng 80%) tính thể tích thiết bị. Ghép một thiết bị đẩy tại hiệu suất chuyển hoá 70%, tiếp đến là thiết bị khuấy trộn đạt đến hiệu suất 80%, tim V của thiết bị. Nếu ghép ngược lại, thì thể tích của hai thiết bị như thế nào. 12. Phản ứng A=3R tiến hành trong thiết bị khuấy trộn LT, C A0 =120 mmol/l, V=1 lit. Quan hệ tốc độ cấp liệu và nồng độ A thể hiện ở bảng dưới v (l/phút) 0,06 0,48 1,5 8,1 C A mmol/l 30 60 80 105 Tìm phương trình tốc độ phản ứng 13. Phản ứng 2A=R (pha khí) tiến hành trong thiết bị khuấy trộn LT, C A0 =100 mmol/l, V=0,1 lit. Quan hệ tốc độ cấp liệu và nồng độ A thể hiện ở bảng dưới. Tìm phương trình tốc độ phản ứng v (l/phút) 30 9 3,6 1,5 C A mmol/l 85,7 66,7 50 33,3 14. Cho phản ứng A=4R (pha khí) tiến hành trong thiết bị đẩy. Số liệu cho ở bảng τ (phút) 3 12 25 48 100 C A /C A0 0,5 0,2 0,1 0,05 0,01 Giả sử phản ứng bậc 1, tìm giá trị của hằng số tốc độ phản ứng k. 3 . nhiêu? 5. (6. 1)Chất lỏng (1 mol/l) chảy qua hai thiết bị KT mắc nối tiếp. Nồng độ chất A tại đầu ra của thiết bị thứ 1 bằng 0,5 mol/l. Tìm nồng độ ở dòng ra của thiết bị thứ 2. Phản ứng bậc 2. thiết bị thứ 1 bằng 40%, (hs cuối bằng 80%) tính thể tích thiết bị. Ghép một thiết bị đẩy tại hiệu suất chuyển hoá 70%, tiếp đến là thiết bị khuấy trộn đạt đến hiệu suất 80%, tim V của thiết bị. . ở bảng dưới. Tìm phương trình tốc độ phản ứng v (l/phút) 30 9 3 ,6 1,5 C A mmol/l 85,7 66 ,7 50 33,3 14. Cho phản ứng A=4R (pha khí) tiến hành trong thiết bị đẩy. Số liệu cho ở bảng τ (phút) 3