2 3 4 5 ∑ 将累加值代入a,b系数式中，得：

在铂催化剂上，乙烯深度氧化的动力学方程可表示为：

式中pA,pB分别表示乙烯及氧的分压。在473K等温下的实验数据如下：

号 pA×103MPa pB×103MPa r×104mol/ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 试求该温度下的反应速率常数k和吸附平衡常数KB。 解：首先将动力学方程式直线化：

或y=b+ax。其中

序号 y x×103 x2×105 xy×103 r〞×104 δ,% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ∑

平均偏差，结果是令人满意的。

3 釜式反应器

在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应：

该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为l，反应速率常数等于。要求最终转化率达到95%。试问：

（1） （1） 当反应器的反应体积为1m3时，需要多长的反应时

间？ （2） （2） 若反应器的反应体积为2m3，，所需的反应时间又是

多少？ 解：（1）

(2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以反应时间仍为。

拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应：

以生产乙二醇，产量为20㎏/h，使用15%（重量）的NaHCO3水溶液及30%（重量）的氯乙醇水溶液作原料，反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1：1，混合液的比重为。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温度下反应速率常数等于，要求转化率达到95%。 （1） （1） 若辅助时间为，试计算反应器的有效体积； （2） （2） 若装填系数取，试计算反应器的实际体积。 解：氯乙醇，碳酸氢钠，和乙二醇的分子量分别为,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇：20/62= kmol/h 每小时需氯乙醇： 每小时需碳酸氢钠： 原料体积流量： 氯乙醇初始浓度： 反应时间：

反应体积： （2） （2） 反应器的实际体积：

丙酸钠与盐酸的反应：

为二级可逆反应（对丙酸钠和盐酸均为一级），在实验室中用间歇反应器于50℃等温下进行该反应的实验。反应开始时两反应物的摩尔比为1，为了确定反应进行的程度，在不同的反应时间下取出10ml反应液用的NaOH溶液滴定，以确定未反应盐酸浓度。不同反应时间下，NaOH溶液用量如下表所示： 时间，min 0 10 20 30 50 ∝ NaOH用量，ml 现拟用与实验室反应条件相同的间歇反应器生产丙酸，产量为500kg/h，且丙酸钠的转化率要达到平衡转化率的90%。试计算反应器的反应体积。假定（1）原料装入以及加热至反应温度（50℃）所需的时间为20min，且在加热过程中不进行反应；（2）卸料及清洗时间为10min；（3）反应过程中反应物密度恒定。

解：用A,B,R,S分别表示反应方程式中的四种物质，利用当量关系可求出任一时刻盐酸的浓度（也就是丙酸钠的浓度，因为其计量比和投量比均为1：1）为：

于是可求出A的平衡转化率：

现以丙酸浓度对时间作图：

由上图，当CA=×l时，所对应的反应时间为48min。由于在同样条件下，间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关，所以该生产规模反应器的反应时间也是48min。 丙酸的产量为：500kg/h=min。 所需丙酸钠的量为:=min。 原料处理量为： 反应器体积： 实际反应体积：

在间歇反应器中，在绝热条件下进行液相反应：

其反应速率方程为：

式中组分A及B的浓度CA及CB以kmol/m3为单位，温度T的单位为K。该反应的热效应等于-4000kJ/kmol。反应开始时溶液不含R，组分A和B的浓度均等于m3，反应混合物的平均热容按计算。反应开始时反应混合物的温度为50℃。 （1） （1） 试计算A的转化率达85%时所需的反应时间及此时

的反应温度。 （2） （2） 如果要求全部反应物都转化为产物R，是否可能？

为什么？ 解：(1)

（由数值积分得出）

(2)若A全部转化为R,即XA=,则由上面的积分式知，t→∝,这显然是不可能的。

在间歇反应器中进行液相反应：

A的初始浓度为m3,C，D的初始浓度为零，B过量，反应时间为t1时，CA=m3，CC= kmol/m3，而反应时间为t2时，CA= kmol/m3，CC=m3，试求： （1） （1） k2/k1; （2） （2） 产物C的最大浓度； （3） （3） 对应C的最大浓度时A的转化率。

解：(1)因为B过量，所以：

恒容时：

（A） (B) （B）式除以（A）式得：

解此微分方程得：

（C）

将t1,CA,CC及t2,CA,CC数据代入（C）式化简得：

解之得：

(2)先求出最大转化率:

(3)产物C的最大收率：

产物C的最大浓度：

在等温间歇反应器中进行液相反应

初始的反应物料中不含A2和A3，A1的浓度为2mol/l，在反应温度下k1=,k2=,k3=。试求: （1） （1） 反应时间为时，反应物系的组成。 （2） （2） 反应时间无限延长时，反应物系的组成。 （3） （3） 将上述反应改为反应时间无限延长时，反应物系的

组成。