在鋁催化劑上進(jìn)行乙腈的合成反應(yīng) C2H2+NH3→CH3CN+H2+92.14kJ (A)(B)(R)(S) 設(shè)原料氣的體積比為C2H2:NH3:H2=1:2.2:1。采用三段絕熱式反應(yīng)器,段間間接冷卻,使各段出口溫度均為550℃,每段入口溫度也相同,其反應(yīng)動力學(xué)方程可近似表示為 流體的平均熱容CP=128J·mol-1K-1。若要求乙腈的轉(zhuǎn)化率為92%,且日產(chǎn)乙腈20噸,求各段的催化劑量
不可逆反應(yīng)2A+B→R,若按均相反應(yīng)進(jìn)行,其動力學(xué)方程為:−rA=3.8×10-3pA2pB mol·L-1hr-1在催化劑存在下,其動力學(xué)方程為: 若反應(yīng)在101.33kPa下恒溫操作,進(jìn)料組分中pA=5.07kPa,pB=96.26kPa,催化劑的堆積密度為0.6g·cm-3。試求在一維擬均相反應(yīng)氣中為保證出口氣體中A的轉(zhuǎn)化率為93%,兩種反應(yīng)器所需的容積比。(式中,p的單位為kPa)