Егорова. Моделирование химико-технологических процессов 2005
.pdf
38.
|
|
|
1 по А; 1 по С; k( |
||||
|
|
|
|||||
|
А+С |
|
|
> В |
|||
|
|
1 паВ; k2 |
|
|
|
||
|
В |
|
> |
|
D |
||
|
|||||||
|
|
1поD; kз |
|
|
|
||
|
D |
|
> |
|
Е |
||
39. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 по А; k( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
А |
|
> в+н |
||||
|
|
|
|
2 по В; k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2В |
|
|
>С+Н |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
1 по А; kз |
|
|
|
|
|
А |
|
>D |
||||
40. |
|
|
|
|
|
|
|
{2А |
|
2поА; k( |
|
|
|
||
|
1по В; k2 |
|
>в |
|
|||
|
В |
|
|
> D+2H |
|||
41. |
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
1 по А; 1 110 С; k( |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
А+С |
|
|
>2В |
|||
|
|
|
|
1 по В; k2 |
> D+2E |
||
|
В |
|
|||||
42. |
|
|
|
|
|
|
|
{А+ |
|
1 по А; 1 по С; k( |
|||||
С |
2 паВ; k2 |
|
|
>в |
|||
|
|
|
> D |
||||
|
2В |
|
|
||||
-
t = О, 5', k\=6',2k =2',
k~=l'J ,
САо=3; Ссо=4
-
t= О, 5', k1=6', k2=2',
k~=l'J ,
Сдо=3
-
t = 2; k\=2; k2=O,5;
Сдо=4
-
t = 2; k\=2; k2=O,5;
Сдо=4; Ссо=2
-
t = 2' k =2' k =о 5'
, 1 ,2 "
Сдо=4; Ссо=2
32
http://www.mitht.ru/e-library
43.
|
|
|
|
|
1 по А; 1 по С; k1 |
|||
|
|
А+С |
|
|
|
>в |
||
|
|
|
|
|
1 по В; k2 |
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
В |
<Е |
|
|
>D |
||
|
|
|
|
|
1 по D; kз |
|
|
|
44. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 по А; kl |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
А |
|
|
|
|
>в |
|
45.!2А |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 по А; k2 |
||||||
|
|
|
|
> 3С |
||||
{ |
|
|
|
2 поА; kl |
|
|
||
2А |
|
|
|
|
) |
В+2Н |
||
|
|
|
1 по А: k2 |
|
2С |
|||
А |
|
|
|
|
> |
|||
46. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 по А; 1 по С; k1 |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
А+С |
|
|
|
>в |
||
|
|
|
|
|
1 по В; k2 |
>D |
||
|
|
В |
|
|
|
|
||
|
|
|
1 поD; kз |
|||||
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
>Е |
|||
47. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 по А; kl |
|
|
|
f |
А |
|
|
|
> в+н |
|||
|
|
|
2 по В; k2 |
|
|
|||
|
|
2В |
|
|
|
|
>С+Н |
|
I |
|
|
1 по А; kз |
|
|
|||
А |
|
|
|
>о |
||||
"- |
|
|
|
|
|
|
|
|
t = 2; k!=2; k2=O,5;
kз=l;
САо=4; Ссо=2
t= 2; k1=2; k2=O,5;
Сдо=4
t= 2; k j =2; k2=O,5;
САо=4
t = 2; kj =2; k2=O,5;
kз=l; САО=4; Ссо=2
t = 2; k l=2; k2=O,5;
kз=l;
Сдо=4
http://www.mitht.ru/e-library
48.
|
|
|
|
|
2поА;k! |
|
|
|
|
2А |
|
|
|
>в |
|
{В |
|
|
1 по В; k2 |
|
D+2H |
||
|
|
|
> |
||||
49. |
|
|
|
|
|
|
|
{ |
|
|
|
1 по А; 1 по С; k( |
|||
А+С |
|
|
>2В |
||||
|
|
|
1 по В; k2 |
|
D+2E |
||
В |
|
|
|
> |
|||
50. |
|
|
|
|
|
|
|
{ |
|
|
|
1 по А; 1 по С; k( |
|||
А+С |
|
|
>в |
||||
|
|
|
2по В; k2 |
D |
|||
2В |
|
|
> |
||||
51. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I по А; 1 по С; k( |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
Л+С |
|
|
> В |
||
|
|
|
|
|
1 по В; k2 |
|
О |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
В |
<Е |
|
> |
||
1 по О; kз
52.
1 |
|
|
|
|
2 по А; k( |
|
||
|
|
|
|
|
>в |
|||
|
2А <Е |
|
|
|||||
l |
|
|
|
|
1 по В; k2 |
|
||
|
|
|
|
1 |
по А; kз |
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
А |
|
> |
С |
||||
53. |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
1 по А; k( |
|||
А |
|
|
|
>В |
||||
|
|
|
||||||
1 |
|
|
|
2 по А; k2 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
2А |
|
|
> |
3С |
|||
t = 2; kJ=2; k2=0,5;
kз=l;
САо=1
t = 5' k =1' k =02'
, 1 , 2 "
САо=l; Ссо=l
t = 5; kl=l; k2=0,2;
САо=l; Ссо=1
t = 5; kl =l; k2=0,2;
kз=0,2;
CAo=l; Ссо=1
t = 2; kl =2; k2=3;
kз=l;
САо=4
t = 5'' k)=1', k2=0"2'
САо=1
34
http://www.mitht.ru/e-library
|
2 по А; k 1 |
2А |
> В+2Н |
|
1 по А; k2 |
А |
> 2С |
А+С |
1 по А; 1 по С; k 1 |
>в |
|
|
1 по В; k2 |
В |
>D |
1 по О; kз |
|
D |
>Е |
1 по А; k 1
А .---~> В+Н
|
2 по В; k2 |
|
2В ----- 7 С + Н |
||
|
1 по А; kз |
7D |
А |
||
|
1 по А; 1 по С; k 1 |
|
А+С |
>2В |
|
|
] по В; k2 |
|
В |
>D |
|
|
1 по О; kз |
> 2Е |
D< |
||
|
1 по Е; ~ |
|
|
2 по А; k 1 |
> В |
2А |
||
|
1 по А; kz |
|
А+С |
>D |
|
|
1 по В: kз |
-> Е+ 2Н |
в |
|
|
|
||
35
t = 5; k j =l; k2=0,2;
САО=l
t = 5- k =1- k =02-
, 1 , 2 " kз==О,2;
САо==l; Ссо=I
t = 2; k t=2; k2=3; kз=l; k4=2;
САо=2; Ссо=1
t = 2; k t=2; k2==3;
kз==1; k4=2;
Сло==3; Ссо=3
http://www.mitht.ru/e-library
59.
|
|
|
1по А; k1 |
|
|
А |
< |
)В |
|||
|
1по В; k2 |
||||
|
|
|
1по В; kз |
|
|
В |
|
|
) С |
||
60.
2по~k,
А)В
|
1по В; k2 |
В < |
) C+2D |
1 по С; 1 по D; kз
61.
( |
|
1по А; k, |
||
I 2А |
|
|
|
|
|
|
)В |
||
|
|
|
||
|
|
1по В; k2 |
|
|
В |
|
-=---7 С + D |
||
1 |
|
< |
||
|
1 по С; 1по D; kз |
|||
62. |
|
|
|
|
1 по А; 1 по С; k,
|
|
|
|
|
) 2В |
{А+С < |
|
|
|||
|
В; k2 |
||||
|
|
2 по |
|||
6З.
t = 2; kl=2; k2=З;
kз=l;
Сло=2
t=2·' kl=2·, k2=З',
kз=l;
Сло=4
t=2· k =2', k2=З·,
' l
kз=l;
Сло=2; Cl))=2
t = 2· k =2·, k2=З',
' l
Сло=2; Ссо=З;
Сво=О,5
Вещество А превращается в В, С, и D. САо=4. |
|
По окончании процесса Св=7,5; CD=1,8. |
А ----';- 3В + 2С |
Найти степень превращения А. |
|
64. |
А ----';- 2D |
Дана схема реакции. Целевой продукт с.
В конце процесса определены концентрации: А+B-;.-..~C+2D
Сс=О,3; CB=l; Сс=6;СЕ=2; CF=4. |
~ |
Найти селективность из расчета на реагент А |
B+2~E |
и из расчета на реагент В. |
А+E----72F |
36 |
|
http://www.mitht.ru/e-library
65. |
A~2B |
|
Рассчитать селективность реакции (целевой |
A+B~C |
|
продукт В) при составе реакционной смеси в |
||
|
||
конце процесса: Сл=О,5; Св=4; Ce=l; CD=O,5. |
2C~D |
66.
Дана схема реакции. С - целевой продукт.
Концентрации в реакционной смеси:
Се=О,8; Св=0.05; СЕ=О,l; CF=O,2.
Необходимо: 1) определить селективность, 2) рассчитать CrY
67.
A~B
B~2C+D
B~E
C~E
В реакторе идеального смешения проходит |
А + 2В I поА,к, ) R |
реакция.D - целевой продукт, C"o=l. |
|
Текущие концентрации веществ: |
R + В-~S |
СА=О,44; Св:=1 .06; CR=O,05; Cs=O,33; CT=O,14. ЗВ~2Т
Скорость подачи исходной смеси v=5. 1О'3м3/с.
Определить производительность реактора 2А+ В~S+ D
по веществу В и по веществу О.
68.
в сложной реакции В - целевой продукт. |
A~2B+C |
Состав смеси после реакции: Сл=О,2; Св=3; |
B~2D |
Сс=2; CD=O,8; СЕ=О,8. Рассчитать селектив |
A~2E |
ность, выход и степень превращения. |
|
69. |
|
Для сложной реакции константы скорости стадий: kl =2.5 Л.моль'
1. мин·1 , ~=О,5мин", kз=lл.моль". мин·l • Найти скорость
реакции по веществу Впри значениях концентраций:
1) |
СА=8; Св=1 ,2; Сс=3,6; CD==2,2; CI:=6,6. |
|
|
|
||
2) |
с.=2; CB=I,6; Сс==2,8; CD=2,8; CI:=2,1. |
IпоА InoDk |
>3C+4D |
|||
|
." |
. |
2А+В |
. " |
||
|
|
|
I по В; 1 по С; k2 |
|||
|
|
|
2В+О |
<.z по Е; k) |
> |
ЗЕ |
37
http://www.mitht.ru/e-library
70. |
|
|
|
Дана сложная реакция. Константы скорости |
(по A,k) ) 2С |
||
стадий:k)==2мин'), k2=3мин·1, kз=lмин·). |
А |
||
1 по С; k2 |
|||
В определенный момент сА= 1, CD= 1, |
С |
---~> D |
|
dCD = 2 моль.л-1.с·). Найти Се и скорость по С. <1 по О; kз
dt
71.
Реакция 2А (поА,k) 3В. Известна зависимость константы
скорости от температуры.
Определить концентрацию вещества А через ЗОс после начала реакции, если температура БООС, а начальная концентрация
вещества А 1,4.
72.
Дана сложная реакция. В рассматриваемый 2А+В |
(поА,к) |
)С |
||
момент сА=0,5; Св== 1О; Се=0,3 cD=0,1. |
С+2В |
2 поС,кз |
)D |
|
Определить: |
||||
|
|
|
||
а) Каким должно быть к2, чтобы в этот момент гс=о? |
|
|
||
б) Найти решение, если CB=15. |
|
|
|
|
73. |
|
|
|
|
Проходит реакция 2А 2поА,lпоВ,k )В ' k=O,l л2моль·2мин·).
Определен состав реагирующей смеси в некоторые моменты
|
времени. |
Рассчитать скорость реакции r в моменты t), t2, 1з, t4 |
||||
|
||||||
|
Время |
СА |
СВ |
|
|
При каком составе смеси скорость |
|
11 |
0,99 |
0,005 |
|
достигла максимума (Этот состав |
|
|
12 |
0,9 |
- |
|
может не совпадать ни с одним из |
|
|
|
заданных). |
||||
|
tз |
0,5 |
- |
|
||
|
|
|
|
|||
74М. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k) |
|
k2 |
|
Дана реакция А( ~ А2 |
) Аз . Для каждой стадии |
|||||
http://www.mitht.ru/e-library
известны значения КО1 и КО2' Е1 И Е2• Необходимо составить
программу расчета зависимости двух констант скорости от
температуры по уравнению Аррениуса и рассчитать эти
константы в интервале температур от Т . до Т |
•с шагом ДТ == 1О. |
mUl |
mЗХ· |
Построить зависимости констант скорости от температуры на
графике. Сделать вывод о влиянии температуры на ход этой
реакции, считая, что целевой продукт А2• Варианты у
преподавателя.
75М. |
Л, < |
k, |
|
Дана реакция |
>А2 |
Известны параметры |
уравнения Аррениуса дляkkаждой стадии; c 1o==l. Обе стадии
первого порядка по исходным веществам.
Составить программу расчета и рассчитать зависимость
скорости образования вещества А2 от температуры в интервале
температур отТ . до Т , с шагом ==1О при трех значениях степени
П1U1 тах
превращения: 05,45% и 90%.
Построить эти зависимости на графике. Объяснить полученные
результаты. Варианты у преподавателя.
76.
Дана сложная реакция;к1==2смин·1 ; к2=3мин·1 ; |
А_I_по_А---,-,К-,-I~)2С |
||
кз== 1мин·. Рассчитать концентрацию |
|
I поС,кз |
|
вещества С, если в данный момент времени |
C---'---"-~)D |
||
сл=1, а скорость образования вещества |
|
1 поD,кз |
|
О гD=2моль.л·l .мин·l • Определить скорость |
D'--~~)C |
||
|
|||
по веществу С. CD== 1. |
|
|
|
77. |
2А+в_1_п_о_А..;...,К-,-1~>C |
||
Дана сложная реакция. к.=lмин··; |
|||
|
|
||
к2=О,55 Л.моль··. мин'·. В данный |
С+2В 2 ПОС'К2 >D |
||
момент времени сл=О,5; св==10; co==O,I.
Какой должна быть концентрация вещества С, чтобы скорость
реакции 110 этому веществу равнялась нулю? Найти решение,
если св=15.
http://www.mitht.ru/e-library
78.
Вывести формулу для расчета степени превращения в реакции
А1/2 по~ В , проходящей в аппарате идеального
смешения.
Определить степень превращения при следующих условиях:
с |
до |
=1 5 |
k=O |
5моль1l2л·l12мин·J |
V=2мЗ v=lм3/мин |
. |
|
" |
, |
" |
|
79.
В аппарате идеального смешения протекает |
А |
looA;kJ |
>в |
|
|
||||
сложная реакция. K 1=0,lc· l ; ~= кз=0,05с·l ; |
|
|||
|
(1 rюВ;k2 |
|||
У=1 Ол/мин; V=500л. Рассчитать |
А |
lпоА,k )В |
||
концентрации на выходе из аппарата. |
||||
|
|
|
||
Определить селективность этой реакции по веществу В и сравнить с селективностью при V=lООл.
80.
В аппарате идеального смешения проводится реакция
2А 2поА,k >В, к::;:lл.моль·l • мин·1 ; САО::;:2; v=100л/мин;
V=200л. Требуется узнать:
а) Сло возросло до 4. Как следует изменить расход У, чтобы степень превращения не изменилась?
б) Решить ту же задачу, если при тех же остальных условиях реакция - первого порядка, к=0,5мин·1 •
81.
Реакция протекает в аппарате идеального |
|
I по А. КI |
||
смешения. Определить концентрацию |
2А |
) В |
||
|
|
|||
вещества А на выходе из аппарата, если |
ЗА |
I по А, кз ) 2С |
||
к =0 5мин·1 |
• к::;:3 мин·1 |
• С =10' v=lОмЗ/мин' |
|
|
l' |
'2 |
,до' |
, |
|
.у=1м3 • Рассчитать степень превращения вещества А.
82.
в аппарате идеального вытеснения протекает А_l_по_А~'К....!.I--).)В
реакция. Найти степень превращения вещества
А при следующих условиях: к1=2мин·1 ; ~=0,25 2А 2 поА,кз )С л.моль·l • мин·1 ; Сдо=10; v=lОООл/мин; V=lОООл.
40
http://www.mitht.ru/e-library
83.
В аппарате идеального смешения проходит реакция первого
k
порядка 2А----+ЗВ при условиях: САо=5; k=0,5мин·1 ; V=20л; v=20л/мин. Рассчитать степень превращения вещества А.Как
изменится степень превращения при увеличении сАО дО 1О?
Провести тот же расчет, если реакция второго порядка, k=0,5л.моль·I МИIгl .
84.
Реакция А k -7 В проводится В двух различных аппаратах
идеальнога смешения (аппараты между собой не связаны),
при одной и той же температуре. В первом аппарате: Сло= 1О;
k=O, 1с·'; У=1 ООл/с; во втором: сло=4;сл=0,4; v=300л/с ;У=3м3•
Найти порядок реакции и рассчитать константу скорости.
85
Реакция А IлсА,k >в протекает в трех последовательно
соединенных аппаратах идеального смешения при следующих
условиях: сло=2; сл=0,2;; v=100л/с ;У==2м3•
Определить степень превращения вещества А при следующих
значениях объемов аппаратов: 1) О,!; 1,5 ;2,9; 2) ] ,5; ],5; 1,5.
86.
В аппарате идеального смешения проходит |
А |
f поА,КI |
>В |
реакция. Определить концентрации на выходе В |
f поВ,к) |
>с |
|
из аппарата при условиях: : Сло=2; k,=O,lc· '; |
|
|
|
~:::::0,05C·l; kз=0,05с·'; v=10л/с;V=500л. |
А |
1 rюА,кз |
)с |
Определить селективность этой реакции по веществу
В и сравнить ее с селективностью при V=100л.
87.
Реакция А+В IпоЛ;lпоВ,k ) С протекает в реакторе идеаль-
ното смеш ения при СЛE;ЦyJOЩИХУСЛОВИЯХ:Сдо=25; СВО=! О; v=20л/с k=0,2л:1 моль с·1 ; v=20Л/С.НаЙти объем аппарата, обес печивающий производительность по веществу С 0,1 88кмоль/с
.11
http://www.mitht.ru/e-library