2. В реакторе идеального смешения, работающем непрерывно, протекают две параллельные реакции А + В → основные продукты и А → побочные продукты. Объем реактора V=0,9 ~m3. Константа скорости реакции получения основных продуктов k{2}=8,9 · 10-3 c-1≤ft( ext {

6 ноября 2025
Процессы и аппараты

Условие:

2. В реакторе идеального смешения, работающем непрерывно, протекают две параллельные реакции

А + В → основные продукты и
А → побочные продукты.
Объем реактора V=0,9 ~m³. Константа скорости реакции получения основных продуктов k{2}=8,9 · 10^-3 c^-1≤ft(\text { кмоль } · m^-3\right)^-1. Для реакции образования побочных продуктов известно кинетическое уравнение, которое имеет вид: -r{A}=1,1 · 10^-3 C{A}^1,2 кмоль · m^-3 × c^-1. В начальный момент времени концентрация вещества А равна C{A 0}=1 кмоль × m^-3. Плотность реакционной массы постоянна.

Определить, каким должно быть соотношение начальных концентраций исходных веществ в смеси, чтобы при скорости подачи v{0}=2 · 10^-3 ~m³ · c^-1 достигнуть степени превращения x{A}=0,79.

Решение:

Мы имеем непрерывный реактор с идеальным смешением (CSTR), в котором протекают две параллельные реакции: (1) Основная реакция: A + B → основные продукты, скорость которой описывается законом r₍основ₎ = k₂ · CA · CB, где k₂ = 8,9·10⁻³ (c⁻¹ (kmol·m⁻³)⁻¹). (2) Побочная реакция: A → побочные продукты, скорость которой задана уравнением r₍поб₎ = 1,1·10⁻³ · CA^(1,2) (единицы: kmol·m⁻³·c⁻¹). Исходные данные: – Объём реактора V = 0,9 м³. – Начальная концентрация A в питательной смеси: CA0 = 1 кмоль/м³. – Скорость подачи (расход) v₀ = 2·10⁻³ м³/с. – Степень превращения A: xA = 0,79. З...