在活塞流反應(yīng)器中絕熱進(jìn)行丁二烯和乙烯合成環(huán)乙烯反應(yīng):
(1)空時(shí),平均停留時(shí)間及出口溫度; (2)若改在440℃下等溫進(jìn)行,重復(fù)(1)的計(jì)算; (3)440℃下等溫反應(yīng)時(shí)所需移走的熱量。
現(xiàn)有反應(yīng)體積為1m3的活塞流反應(yīng)器兩個(gè),擬用來(lái)分解濃度為3.2kmol/m3的過(guò)氧化氫異丙苯溶液以生產(chǎn)苯酚和丙酮。該反應(yīng)為一級(jí)不可逆反應(yīng),并在86℃等溫下進(jìn)行,此時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)等于0.08s-1。過(guò)氧化氫異丙苯溶液處理量為2.4m3/min。試計(jì)算下列各種情況下過(guò)氧化氫異丙苯溶液的轉(zhuǎn)化率。 (1)兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)操作; (2)兩個(gè)反應(yīng)器并聯(lián)操作,且保持兩個(gè)反應(yīng)器的原料處理量相同,即均等于1.2m3/min; (3)兩個(gè)反應(yīng)器并聯(lián)操作,但兩者原料處理量之比為1:2,即一個(gè)為0.8m3/min,另一個(gè)則為1.6m3/min; (4)用一個(gè)反應(yīng)體積為2m3的活塞流反應(yīng)器替代; (5)若將過(guò)氧化氫異丙苯的濃度提高到4kmol/m3,其余條件保持不變,那么,上列各種情況的計(jì)算結(jié)果是否改變?相應(yīng)的苯酚產(chǎn)量是否改變? (6)比較上列各項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果并討論之,從中你得到哪些結(jié)論?
(1)寫出絕熱管式反應(yīng)器反應(yīng)物料溫度與轉(zhuǎn)化率關(guān)系的微分方程; (2)在什么情況下該方程可化為線性代數(shù)方程,并寫出方程?;卮饐?wèn)題(1),(2)時(shí)必須說(shuō)明所使用的符號(hào)意義; (4)在(3)的條件下,如甲苯最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%,試計(jì)算絕熱反應(yīng)器的出口溫度。