OKhT

Задача 1.1. В аппарате проходит жидкофазный процесс, описывающийся следующими химическими уравнениями:

2А+2C→3D

3C+A→2E

3A+2B→E+F

Концентрации веществ, кмоль/м³: С_А0=10; С_C0=8; С_А=1; С_E=3; С_F=2; С_D0=С_E0=С_F0=0. Определить степень превращения компонента C (x_C) и интегральную селективность продукта F по исходному компоненту А (S_F(A)).

Решение:

Задача 1.2. В аппарате проходит жидкофазный процесс, описывающийся следующими химическими уравнениями:

2А+3В→3C+S

2C+3A→D+S

A+B→2P

Концентрации веществ, кмоль/м³: С_А0=15; С_B0=10; С_А=3; С_S=4; С_D=2; С_D0=С_S0=С_P0=0. Определить степень превращения компонента B (x_B), выход продукта P (E_P) и интегральную селективность продукта P по исходному компоненту А (S_P(A)).

Решение:

Задача 2.1. Для обратимой жидкофазной реакции A+B⇄2R определить равновесную степень превращения вещества А (x_A*) и равновесный состав реакционной смеси (C_A*, C_B*, C_R*) при температуре t=300°C. Концентрации исходных веществ А и В С_А0=1 кмоль/м³, С_B0=2 кмоль/м³, ΔН°_T=-24,5 кДж/моль, ΔS°_T=-58 кДж/кмоль·К.

Решение:

Задача 2.2. Для обратимой реакции 2A⇄R+S определить равновесную степень превращения вещества A и равновесный состав реакционной смеси при температуре t=220°C. Концентрация исходного вещества A C_A,0=3 кмоль/м³. Известно, что константы скорости прямой и обратной реакции зависят от температуры по формулам:

Решение:

Задача 3.1. Для параллельной реакции А→R (1); А→3S (2), протекающей в жидкой фазе, константы скорости k₁=2·10^-2 с^-1 и k₂=3,2·10^-3 с^-1. Перед началом реакции концентрация вещества A C_A,0=5,4 кмоль/м³, а вещества R и S отсутствовали. Определить время, за которое в продуктах будет содержаться 1,5 кмоль/м³ вещества S (C_S), степень превращения вещества А (x_A), скорости реакций по компонентам A, R, S (w_A, w_R, w_S).

Решение:

Задача 3.2 (отрицательная селективность). Жидкофазный процесс описывается сложной последовательной реакцией типа A→R→S. Целевой продукт – промежуточный R. Константы скоростей целевой и побочной реакций k₁=2,1 мин^-1; k₂=3,5 мин^-1. По завершении процесса (τ=24 с) концентрация целевого продукта R C_R=2,1 кмоль/м³. Определить степень превращения вещества A, скорости реакций по компонентам A, R, S и дифференциальную селективность по продукту R.

Решение:

Задача 4.1. Процесс описывается сложной параллельно-последовательной схемой превращения вида:

Все реакции протекают по механизму первого порядка. Записать скорости превращения по всем компонентам.

Решение:

Задача 4.2. Протекает сложный процесс по схеме:

Написать выражения для скоростей превращения по компонентам A, B, C, D, E, F, P и T. Принять, что все реакции первого порядка.

Решение: