Trường Đại học Cơng nghiệp TP.HCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Bộ môn Máy & Thiết bị ĐỀ THI HỌC KỲ (2013-2014) MÔN: KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP: DHHD6/HO6-HL Câu (3 điểm) Định nghĩa hàm phân bố thời gian lưu So sánh hoạt động hệ thống thiết bị phản ứng khuấy trộn mắc nối tiếp có phổ phân bố thời gian lưu sau: Câu (3 điểm) Phản ứng sơ đẳng có phương trình lượng hóa sau: A + B 2R với nồng độ tác chất A, B ban đầu 0,8 M M Theo dõi biến đổi nồng độ chất theo thời điểm khác nhau, người ta thu bảng số liệu sau: Viết phương trình vận tốc phản ứng Câu (4 điểm) Phản ứng sơ đẳng A + B 2R + S thực thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động gián đoạn với k = 12 lít/mol.h Nhập liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồng độ 0,8M 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M a Xác định thời gian phản ứng mẻ với độ chuyển hóa chất A 95% Tính suất sản phẩm R cho mẻ b Để rút ngắn thời gian phản ứng 2/3 lần so với ban đầu cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên Trường Đại học Cơng nghiệp p TP.HCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Bộ môn Máy & Thiết bị ĐÁP ÁN Đ ĐỀ THI HỌC KỲ-HK3-2013-2014 2014 MÔN: K KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP : DHHD6/HO6-HL Câu (3 điểm) Định nghĩa hàm phân bố thời th gian lưu.So sánh hoạt động hệ thống thiết bị phản ph ứng khuấy trộn mắc nối tiếp có phổ phân bố thờii gian lưu sau Câu Đáp án Hàm phân bố thờii gian lưu (Residence Time Distribution - RTD) E : Độ đo phân bố thờii gian lưu (Exit age distribution) Ed: Phần lưu chất có thờii gian từ đến ( + d) Điểm Ghi lưu 1,5 Phần lưu chất có thờii gian lưu nhỏ nh 1 Phần lưu chất có thờii gian lưu lớn l 1 So sánh hoạt động hệ th thống bình khuấy trộn mắc nối tiếp - Hệệ thống B có mức độ phân tán nhiều h hệ thống A - Thời gian lưu trung bình ình ccủa hệ thống B cao hệ thống A 1,5 Câu (3 điểm) Phản ứng sơ đẳng ng có phương tr trình lượng hóa sau : A + B → 2R vớ ới nồng độ tác chất A, B ban đầu 0,8 M M Theo dõi s biến đổi nồng độ tác chấtt theo th thời điểm khác nhau, người ta thu bảng số liệu sau: t (phút) 15 30 45 60 75 90 115 XA (%) 2,5 25 45 62,5 75 80 85 Viết phương trình vận tốc củaa phản ph ứng Câu Đáp án Điểm Ghi Phản ứng sơ đẳng (− ) = − Lấy tích phân ta có Lập bảng ( ( ) t ) 0,5 ( = − 1) 0,5 theo t ta có 15 − (1 − = 30 0,005 0,065 45 60 0,152 0,288 75 0,470 90 115 0,588 0,758 ) 1,5 Suy y = 0,007 x k = 0,035 Phương trình vận tốc (− ) = − = 0,035 0,5 Câu (4 điểm) Phản ứng sơ đẳng A + B 2R + S thực thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động gián đoạn với k = 12 lít/mol.h Nhập liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồng độ 0,8M 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M a Xác định thời gian phản ứng mẻ với độ chuyển hóa chất A 95% Tính suất sản phẩm R cho mẻ b Để rút ngắn thời gian phản ứng 2/3 lần so với ban đầu cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên Câu a Đáp án = , = 0.3 Điểm = = = b = 0,3 M= (− ) 1 − 1− , k = 12 lít/mol.h, V= 800 lít, = 240 t = 5,28 h Năng suất R = 456 mol/5,28 h , = 0,3 t = 5,28 x 2/3 = 3,52 h k.CA0t = 12,7 tra hình 4.2 suy M=1,05 CB0 = 0,315 Vậy cần sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ 0,504 M Ghi 0,5 0,5 0,5 , XA = 0,95 suy 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Có thể giải phương pháp đồ thị, kết cuối đạt 2,0 điểm