ข้อสอบภาคีวิศวกรเคมี ch11 chemical engineering kinetics and...

8/14/2019 CH11 Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design

1/212

: : CH11 Chemical Engineering Kineticsand Reactor Design

: 1

(Chemical Kinetics)

1 : 2 : 3 : 4 : (Equilibrium Constant)

: 2

(Homogeneous reaction) (Heterogeneous reaction)1 : 2 : 3 : 4 :

: 3 (Rate of Reaction) i (Component i)

1 : i 2 : i 3 : i 4 :

: 4

B + 2D -----> 3T B -rb = kCbCd2 (Order of Reaction)

1 : D

2 : (Overall Order)

3 :

4 :

1 2

: 51 of 212


2/212

(Elementary Reaction)

1 : (Series Reaction) A ----> R ------>S

2 : (Parallel Reaction)

3 : 4 : 4

: 6

(Rate of Disappearance) C

1 :

2 :

3 :

4 :

: 7

Arrhenius

1 :2 of 212


3/212

2 :

3 :

4 :

: 8

2A -----> Product

1 :

2 :

3 :

3 of 212


4/212

4 :

: 9

1 :

2 :

3 :

4 :

: 10

4 of 212


5/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 11

1 :

2 :5 of 212


6/212

3 :

4 :

: 12

1 :

2 :

3 :

4 : 6 of 212


7/212

: 13

(Conversion)

1 : 0.96

2 : 0.98

3 : 0.99

4 : 0.04

: 14

1 : 0.36 mol/m3

2 : 0.46 mol/m3

3 : 0.84 mol/m3

4 : 0.96 mol/m3

: 15

mol/(kg.s) 5 mol/(m2s) 5 1000 m2

1 :

2 :

7 of 212


8/212

3 :

4 :

: 16

(Steady State)

1 : PFR

2 : Batch

3 : CSTR

4 : 1 2

: 17

1 :

2 :

3 : 8 of 212


9/212

4 :

: 18

1 : (Plug-flow Reactor) 2 : (Semi-batch Reactor)

3 :(Conversion) (Continuous-stirred Tank Reactor)

4 : (Batch Reactor)

: 19

(Homogeneous system)

1 : (Rate Equation) (Stoichiometric System) Elementary Reaction

2 : (Rate Constant) litre2mol-2min-1

3 : (Equilibrium Constant) 4 : (Reaction Rate)

: 20

) Vant Hoff Equation ) ) Arrhenius law (Temperature-sensitive)

1 : 2 :

3 : 4 :

9 of 212


10/212

: 21

) ) (Equilibrium Constant) ) 2 10 C

1 : 2 :

3 :

4 :

: 22

) Space Time (T) ) Space Velocity ) Space Velocity min-1

1 : 2 : 3 : 4 :

: 23

(Elementary Reaction) A ----> B A = 2 1.5 mol/l (Conversion) A

1 : 0.125

2 : 0.25

3 : 0.5

4 : 0.625

: 24

(elementary reaction) (Chemical Equilibrium Constant) = Keq A (-rA)

1 :10 of 212


11/212

2 :

3 :

4 :

: 25

(elementary reaction)

(Chemical Equilibrium Constant)

1 :

11 of 212


12/212

2 :

3 :

4 :

: 26

(elementary reaction) (Chemical Equilibrium Constant)

1 :

2 :

3 :

4 :12 of 212


13/212

: 27

(homogeneous reaction)

1 : ()

2 : 3 : 4 :

: 28 (heterogeneous reaction)

1 : 2 : -3 : 4 :

: 29

A + 2B -----> R + 3S

1 :

2 :

3 :

13 of 212


14/212

4 :

: 30

A B A + 2B ------> R + 2S (elementary reaction)

1 :

2 :

3 :

4 :

: 31

(Single reaction)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 32 A 2A -----> R(rate constant)

1 : sec-1 / atm14 of 212

2 /


15/212

2 : atm / sec

3 : sec-1mole / liter

4 :

: 33

Intermediate 1 : 2 : 3 : 4 : Intermediate

: 34

1 : ln k1/T 2 : ln k1/T 3 : ln k1/T (activation energy) 4 :

: 35

(activation energy)

1 :

15 of 212


16/212

2 :

3 :

4 :

: 36

(reversible reaction) k1 k2 K

1 : k1 = k22 : K = k1 k2

3 :

16 of 212


17/212

4 :

: 37

1 : (elementary reaction) 2

2 :

(elementary reaction) 3

3 : (non-elementary reaction) 3

4 : (non-elementary reaction) 2

: 38

A A ---> 2B (rate constant) k = 1 / (.)

1 :

2 :

3 :

(non-elementary reaction)

4 :

(elementary reaction)

17 of 212


18/212

: 39

1 :

2 :

3 :

4 :

: 40

A + 2B C + D (elementary reaction)

1 :

18 of 212


19/212

2 :

3 :

4 :

: 41

(rate constant)

1 :

2 :

3 :

4 :

: 42

(rate constant)

0.21 mol -1 s-1

1 :19 of 212


20/212

2 :

3 :

4 : 2 3

: 43

(exothermic reaction) (rate constant)

1 : 2 : 3 :

4 :

: 44

A + B ----> C

1 : 2 :

3 : 4 :

: 45

1 :

2 : 3 : 4 :

20 of 212


21/212

: 46

1 : 2 : 3 : 4 :

: 47

1 : 2 : (activation energy) 3 : 4 :

: 48

B (selectivity) B

1 :

2 : 3 : 4 :

: 49

(Elementary reaction)

(chemical equilibrium constant)

21 of 212


22/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 50

a) b)

1 : a 2 : b 3 : a b

4 :

a

b

: 5122 of 212

(semi-batch reactor)


23/212

1 : (batch reactor) 2 : (batch reactor) 3 : 4 :

: 52

a) (yield) b) (Elementary reaction) (PFR) (CSTR)

1 : a 2 : b

3 : a b

4 : a b

: 53

B + 2D ---> 3T (Elementary reaction)

1 :

2 :

3 :

4 :

23 of 212

: 54


24/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 55

(space velocity)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 56

24 of 212


25/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 57

(rate of reaction)

1 : mol/(kg.s)

2 : mol/(m3.s)

3 : mol/(site.s)

4 : . . .

: 58

(exothermic reaction)

1 : dehydrogenation of propane

2 : steam reforming of methane

3 : partial oxidation of ethane 25 of 212

4 : . . .


26/212

: 59

water gas shift reaction

1 : 2 : 3 : 4 :

: 60

(endothermic reaction) (reaction equilibrium constant)

1 : 2 : 3 :

4 :

: 61

(reaction rate constant) (first order reaction)

1 :

2 :

3 :

4 : 26 of 212

: 62

(fluidize bed reactor)


27/212

(fluidize bed reactor)

1 : (PFR)

2 : (CSTR)

3 : (batch reactor)

4 :

(semi-batch reactor)

: 63

(K) A + 2B ---> C

1 :

2 :

3 :

4 :

: 64

A + 2B ---> C (elementary)

1 :27 of 212


28/212

2 :

3 :

4 :

: 65

(Residence time, ) (CSTR) A 100 10 /

1 : 1000 2 : 100 3 : 10 4 : 1

: 66

A --->B (Batch reactor) A 1 mol/lit (Zero Order Reaction) (rate constant, k) 0.5 mol/(litmin) A 50% (Conversion =50%)

1 : 0.5 2 : 1 3 : 1.5

4 : 2

: 6728 of 212

(Reactor)

1 : (PFR)


29/212

1 : (PFR)

2 : (Batch Reactor)

3 : (CSTR)

4 :

: 68

(batch reactor) (t)

1 :

2 :

3 :

4 :

: 69

29 of 212


30/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 70

30 of 212


31/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 71

A ---> B (PFR) (Zero Order Reaction) (k) = 0.03 mol/dm3sec A 3 mol/sec (Conversion) 70%

1 :

2 :

3 :

4 :31 of 212


32/212

: 72

A(g) + B(g) ---> C(g) + D(g) (PFR) A 3 mol/dm3

A (CA) (Conversion) A 60%

1 :

2 :

3 :

4 :

: 73

1 : 0.5

2 : 0.6

3 : 0.7

4 : 0.8

: 74

(continuous-stirred tank reactor) 32 of 212

1 : 2 :


33/212

3 : (isothermal condition)

4 : 1 2

: 75

(plug flow reactor)

1 : (laminar)

2 : (turbulent)

3 : 4 : (batch operation)

: 76

(Batch reactor)

1 : (steady-state operation)

2 : 3 : 4 :

: 77

1 : 0.25

2 : 0.503 : 0.75

4 : 0.22533 of 212

: 78


34/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 79

34 of 212


35/212

1 : 2 : 3 : 4 :

: 80

(Semibatch reactor)

1 : 2 : 3 :

4 : 1 3

: 81

A + 2B ---> C + D (elementary reaction)

1 :

2 :

3 :

4 : 35 of 212

: 82


36/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 83

1 : 2 : 3 : 4 :

: 84

(rate law) 36 of 212

1 :


37/212

2 :

3 :

4 :

: 85

A ---> 2 B A 0.25 mol/(L.min) B

1 : 0.5 mol/(L.min)2 : 0.025 mol/(L.min)

3 : 0.25 mol/(L.min)

4 : 0.125 mol/(L.min)

: 86

CH4 + 2O2 ---> CO2 +2H2O a)(selectivity) = 2 x /b)(selectivity)

1 : a 2 : b 3 : a b

4 : a b

: 87

37 of 212


38/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 88

(reaction rate constant) (reaction order) (batch reactor)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 89 (Rate equation)

1 : (rate constant)

38 of 212

2 : (Reactant) 3 : (Reactant) 4 : (Product)


39/212

4 : (Product)

: 90

(Constant-volume batch reactor)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 91

(Batch system)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 92

(Semi batch system)

1 : 2 : 3 : 4 : (2) (3)

: 93

(non-elementary reaction)

1 : (reversible reaction)

2 : (irreversible reaction)

3 : (reaction order) 4 : (reaction order)

39 of 212

: 94

1 :


40/212

1 : 2 : 3 : 4 :

: 95

1 :

2 :

3 : 40 of 212


41/212

4 :

: 96

1 : 0.3 s

2 : 0.4 s

3 : 0.5 s

4 : 3.0 s

: 97

aA ----> products

41 of 212


42/212

1 : 2 : 3 :

4 : 1/ k

: 98

1 : 0.8

2 : 0.6

3 : 0.5

4 : 0.4

: 99

42 of 212


43/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 100

1 :43 of 212

2 :


44/212

3 :

4 :

: 101

Microscopic reversibility (non-elementary)

1 :

2 : A + B AB

3 : 2A B + 3C

4 : 2A + B A + AB

: 102

1 :

2 :

3 :

4 : 1 2 44 of 212

: 103


45/212

1 : 2 : 3 :

4 : 1 2

: 104

10

1 : 20 2 : 40

3 : 80 4 : 160

: 105

(batch reactor) 5 min 8 2 mol/l (rate constant)

1 :

2 :

3 :

4 :

: 106

45 of 212


46/212

1 : 16 %

2 : 20 %

3 : 80 %

4 : 84 %

: 107

(elementary reaction) 3B A 60 mol% : A (continuous stirred-tank reactor) 5 min (rate constant) A 20%

1 :

2 :

3 :

4 :

: 108

1 :46 of 212

2 :


47/212

2 :

3 :

4 :

: 109

1 : 1 5 2 : 1 4 3 : 1, 2 3

4 : 2,3,4 5 47 of 212

: 110


48/212

1 : A B 2 : A B 3 : A B

4 : A B

: 111

48 of 212


49/212

1 : 2 : 3 : B 4 :

: 112

49 of 212


50/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 113

50 of 212


51/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 114

1 :51 of 212

2 :


52/212

3 :

4 :

: 115

1 : 2 : 3 : 4 :

: 11652 of 212


53/212

1 : 1, 3 4 2 : 2 3 3 : 1, 2 3

4 : 1, 2, 3 4

: 117

53 of 212

1 : 4.0 min

2 : 4.2 min

3 : 4.6 min

4 : 4.8 min


54/212

: 118

1 :

2 :

3 :

4 :

: 119

1 :

2 : 54 of 212

3 :


55/212

4 :

: 120

1 :

2 :

3 :

4 :

: 121

55 of 212

1 :

2 :


56/212

2 :

3 :

4 :

: 122

1 : 154 l/mol

2 : 184 l/mol3 : 204 l/mol

4 : 254 l/mol

: 123

1 : 500 l/mol

2 : 1000 l/mol

3 : 2000 l/mol

4 : 2500 l/mol

: 124

56 of 212


57/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 125

1 :

2 :

3 :

4 :

57 of 212

: 126


58/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 127

1 : 0.4

58 of 212

2 : 0.5

3 : 0.6

4 : 0.7


59/212

: 128

1 :

2 :

3 :

4 :

: 129

59 of 212


60/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 130

1 : 0.15

2 : 0.17

3 : 0.19

4 : 0.2160 of 212

: 131

3 A + B ---> C + 2 D

1 : CSTRPFR

2 :


61/212

3 : PFR

4 :

: 132

3 A + B ---> 3 C + 2 D D A (batch reactor) 0.8 A B 9 1.5 mol/dm3

1 : 0.2

2 : 0.3

3 : 0.4

4 :

: 133

1 :

2 :

3 :61 of 212


62/212


63/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 136

63 of 212

1 :

2 :


64/212

3 :

4 :

: 137

1 :

2 :

3 :64 of 212

4 :

: 138


65/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 139

65 of 212


66/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 140

66 of 212

1 :

2 :


67/212

2 :

3 :

4 :

: 141

1 : 20 %

2 : 40 %

3 : 60 %

4 : 80 %

: 142

67 of 212


68/212

1 : AB

2 :

3 : 1

4 :

: 143

1 :

2 :

3 : 68 of 212

4 :


69/212

: 144

1 : 0.5

2 : 0.6

3 : 0.8

4 : 0.9

: 145

A ---> 2 B A (conversion) A

1 : 0.25

2 : 0.33

3 : 0.5

4 : 0.75

: 146

69 of 212


70/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 147

70 of 212


71/212


72/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 150

A(l) ---> B(l) (first order) (batch reactor) AA k

1 : 0.5/k

2 : 0.693/k

3 : 1.386/k

4 : 0.5k

: 151

72 of 212

1 : 0.3

2 : 0.45


73/212

2 : 0.45

3 : 0.6

4 : 0.9

: 152

1 :

2 :

3 :

4 :

: 153

73 of 212


74/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 154

74 of 212


75/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 155

Batch, Semi-batch Continuous-flow Reactors

1 : Batch 2 : Batch 3 : Continuous-flow (Product) 4 :

: 156

75 of 212

A 41 mol% B 16.4 mol% 10 atm 227 C A R = 0.082 litreatm/(molK)

1 : 0.04 mol/l

2 : 0.1 mol/l

3 : 0.22 mol/l

4 : 4.55 mol/l


76/212

: 157

0.2 mol/l 5 2 mol/min (Space Time)

1 : 0.01 min

2 : 0.5 min

3 : 1 min

4 : 2 min

: 158

) (PFR) (CSTR)) (CSTR) )

1 : 2 : 3 : 4 :

: 159

2 0.8 mol/s (conversion) 60% 4 mol/l (Space Time)

1 : 0.04 sec

2 : 0.25 sec

3 : 16.67 sec

4 : 25 sec

: 160

(elementary reaction) A + B ------> 2C A 4 mol/min

76 of 212

1 mol/min C1 : 3 mol/min

2 : 6 mol/min

3 : 12 mol/min

4 : 18 mol/min


77/212

: 161

(elementary reaction) A -----> 2B A 5 mol/min 2 mol/min (Conversion) A

1 : 0.2

2 : 0.4

3 : 0.6

4 : 0.8

: 162

NO 30 mol% 70 mol% 3 mol/min

1 : 0.189 mol/min

2 : 0.22 mol/min

3 : 0.441 mol/min

4 : 1.05 mol/min

: 163

5 mol/min 6 l/min (Conversion) 40%

1 : 0.33 mol/l

2 : 0.48 mol/l

3 : 0.50 mol/l

4 : 0.72 mol/l

: 164

(elementary reaction)A 5 mol/l (Rate Constant)

77 of 212

1 :


78/212

2 :

3 :

4 :

: 165

A (CSTR) RA ---->3RA 1

1 : 1 2 : 1.5 3 : 2 4 : 3

: 166

(PFR)

1 : (% Conversion) 2 : 3 :

4 :2 1

2

78 of 212

: 167

(elementary reaction) (Batch reactor) A PAO (conversion) A 70%


79/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 168

1 : (Batch reactor) 2 : (PFR) (steady state)

3 : (CSTR)

(steady state)

4 :(CSTR) (steady state)

: 169

a) (CSTR) (PFR) b) (batch reactor)

1 : a 79 of 212

2 : b 3 : a b

4 : a b

: 170


80/212

1 : 0.35 mol/s

2 : 0.55 mol/s

3 : 0.75 mol/s

4 : 0.85 mol/s

: 171

1 :

2 :

3 :

4 :

: 172

80 of 212


81/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 173

(CSTR) 5 liters (Residence Time,T ) 0.5 h (Space Velocity

1 :

81 of 212

2 :

3 :


82/212

4 :

: 174

1 :

(CSTR)

(PFR)

(T)

2 : (CSTR) (k) 3 : (CSTR) (PFR) 4 : 1 2

: 175

(CSTR)

1 : (Conversion, X) 2 : 3 : (Conversion) 4 : 1 2

: 176

(CSTR) 2 (Conversion) X2

82 of 212


83/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 177

(PFR) 2 (Residence Time) 1 h

1 : 50

83 of 212

2 : 80 3 : 100 4 : 120

: 178


84/212

1 : 0.32

2 : 0.45

3 : 0.53

4 : 0.68

: 179

(Residence Time) (Conversion) 70% (PFR) 5 h (SpaceVelocity, SV)

1 : 0.2 h-1

2 : 1.0 h-1

84 of 212

3 : 2.5 h-14 : 3.5 h-1

: 180


85/212

1 : (Batch Reactor)

2 : (PFR)

3 :

(CSTR)

4 : 1 2

: 181

(reactor with recycle)

1 : (PFR)

2 :

(CSTR)3 : 4 :

: 182

A + 2B ---> 2D (PFR) 55 C 5 atm mole fraction

A = 0.2, B = 0.5

I () = 0.3 (v)

1 :

2 :

3 :85 of 212

4 :


86/212

: 183

A ---> B (CSTR) A 10 mol/min (Conversion) A 80 %

1 : 10

2 : 50

3 : 80 4 : 100

: 184

1 : (CSTR)

(Conversion)

(PFR)

2 : (CSTR) A 2 2

3 :(Residence Time) (CSTR) (PFR) (Conversion) A

4 : 1 2

: 185

1 : 2 : 3 : (CSTR) 4 :

: 186

i) yield ii) selectivity

86 of 212

iii)

selectivity

1 : i 2 : ii 3 : iii 4 : i ii

187


87/212

: 187

2 selectivity

1 : 2 : 3 : 4 : 3 4

: 188

2 selectivity i) ii) iii)(conversion)

1 : i 2 : ii 3 : i ii 4 :

: 189

2 (reaction order) i) ii) iii)(batch) (plug-flow reactor)

1 : i 2 : ii 3 : iii 4 : i ii

: 190

87 of 212

1 : 16 litre

2 20 lit


88/212

2 : 20 litre

3 : 24 litre

4 : 40 litre

: 191

1 : 0.12 mol/s

2 : 0.25 mol/s

3 : 0.75 mol/s

4 : 12 mol/s

: 192

(continuous stirred-tank) 4.5 mol/s 0.3 mol/l.s (conversion) 0.6

1 : 2.25 litre

2 : 5.25 litre

3 : 6 litre

4 : 9 litre

: 193

(continuous stirred-tank reactor) 2 (rate constant) 0.4 min-1 (conversion) 80%

1 : 1.25

88 of 212

2 : 4 3 : 5 4 : 20

: 194

(continuous stirred-tank reactor) (space time) 3 (rate

constant) 0 2 1

(conversion)


89/212

constant) 0.2 -1 (conversion) 1 : 16.7 %

2 : 37.5 %

3 : 62.5 %

4 : 83.3 %

: 195

(continuous stirred-tank) (space time) 5 (conversion)90% (rate constant)

1 : 0.18 min-1

2 : 0.56 min-1

3 : 1.8 min-1

4 : 4.5 min-1

: 196

A B (plug-flow reactor) () (conversion)

1 : 1/3

2 : 1/2

3 : 2

4 : 3 89 of 212

: 197

1 :


90/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 198

(zero order) (conversion)

1 : (CSTR)

2 : (PFR)

3 : 2

4 :

: 199

90 of 212

1 : 0.3 litre

2 : 0.4 litre

3 : 7.5 litre

4 : 22.5 litre

: 200

(continuous stirred-tank)

4

2 l/min

5


91/212

(continuous stirred tank) 4 2 l/min 5molar(conversion) 0.7 mol.(l.min)-1

1 : 7 %

2 : 14 %

3 : 28 %

4 : 44 %

: 201

(continuous stirred-tank) 10 min (rate constant) 20%

1 :

2 :

3 :

4 :

: 202

91 of 212

1 : 0.5 litre

2 : 0.75 litre


92/212

2 : 0.75 litre3 : 12 litre

4 : 18 litre

: 203

(elementary reaction) : A ---> B (plug flow) A 70 mol%

A

40%

A ---> 4B

1 : 42 %

2 : 84 %

3 : 126 %

4 : 180 %

: 204

(continuous stirred-tank) 2 2 3 mol/l 2 0.5 min 2 (rate constant) 2 0.4 min-1

1 : 0.4 mol/l

2 : 0.5 mol/l

3 : 0.6 mol/l

4 : 2.5 mol/l

: 205

(continuous stirred-tank) 2 2 6 2 mol/l 2 (rate constant) 2 0.2 min-1

2

1 : 0.1 min92 of 212

2 : 1.6 min

3 : 3.33 min

4 : 10 min

: 206

(continuous stirred-tank) 2 4 l/min 1

2

5

2 mol/l

2

(rate constant)

2 0 3 min 1


93/212

( ) 0.3 min-1

1 : 1.25 litre

2 : 2 litre

3 : 8 litre

4 : 20 litre

: 207

1 : 5.75 mol/l

2 : 6.5 mol/l

3 : 12 mol/l

4 : 17 mol/l

: 208

(conversion)

1 : 2 : 3 : 4 : 1 2

: 20993 of 212

1 : A /2 : A /A

3 :

A /


94/212

4 : A /

: 210

1 : 2 : 3 : 4 : 2 3

: 211

94 of 212


95/212

1 : PFR 1 2 : CSTR 2 (conversion) 1 0.4

3 :

1

CSTR

PFR 1

(conversion)

1

0.4

4 : 1 PFRCSTR 1 (conversion) 1 0.4

: 212

(Plug flow reactor)

1 : (steady-state operation)

2 :

3 : 4 :

: 213

95 of 212

1 : 2 : 3 :

4 :


96/212

: 214

(mole balance equation) (fixed-bed reactor)

1 : (CSTR)

2 : (plug flow reactor)

3 : 4 :

: 215

(= 62) 200 /

1 : 6.14 /

2 : 368.4 /3 : 3.68 /4 : 0.0614 /

: 216

A (CSTR) (A 0.5)

6 /

1 atm

422.5

(R)

0.082 (-atm/-)

1 : 0.18 /2 : 0.09 /3 : 0.01 /4 : 0.02 /

: 217 (mole balance equation)

96 of 212

1 :

(limiting reactant)

2 : 3 : 4 :

: 218

(mole balance equation)

differential reactor

1 : (CSTR)


97/212

1 : (CSTR)

2 : (PFR)

3 : (batch reactor) 4 : (batch reactor)

: 219

1 :

2 :

3 :

4 : 1 2

: 220

(batch reactor) (Rate law) (Mole balance) A

97 of 212

1 :

2 :

3 :


98/212

3 :

4 : 2 4

: 221

1 : 0.5 litre

2 : 0.8 litre

3 : 1 litre

4 : 1.2 litre

: 222

1 : 0.8 litre

2 : 1 litre

3 : 1.2 litre

98 of 212

4 : 1.6 litre

: 223


99/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 224

1 : 0.03

2 : 0.07 99 of 212

3 : 0.09

4 : 0.11

: 225

(Rate equation) (Batch reactor)

1 : (Homogeneous reaction)

2 :

(Heterogeneous reaction)

3 : (Elementary reaction)


100/212

3 : (Elementary reaction)

4 : (Non-elementary reaction)

: 226

(Rate equation) (Batch reactor)

(

A ---> C )1 : (Integral method)

2 : (Differential method)

3 : (Method of half-life)

4 : (Method of initial rate)

: 227

(constant pressure reactor)

1 : 2 : 3 : 4 : (1), (2) (3)

: 228

1 : D / A 2 : D / U

100 of 212

3 :

D /

A

4 : D / A D

: 229

1 :

2 :

3 :


101/212

4 :

: 230

1 :

(series reaction)

2 :(parallel reaction)

3 :D (A ----> D, A ----> U)

4 :

: 231

1 : 2 : 3 : D EA1

4 :

: 232

1 : overall selectivity

101 of 212

2 : instantaneous selectivity

overall selectivity

3 : instantaneous selectivity overall selectivity 4 :

: 233

(Semibatch reactor)

1 :

2 :


102/212

3 : isothermal

4 : 1 2

: 234

(Plug-flow reactor) i)

ii) iii) (turbulent)

1 : i

2 : ii

3 : i ii

4 : ii iii

: 235

1 : 2 : 3 :

4 :

: 236

i) ii) iii)

1 :

i

2 : ii 102 of 212

3 :

iii

4 : i ii

: 237

(Damkohler number)

1 :

2 :

0.1

10

3 :


103/212

4 : 1 2

: 238

(continuous flow reactor) i) ii)iii)

1 : i 2 : ii 3 : ii iii 4 : i iii

: 239

(elementary gas-phase reaction): A + B ----> 2C + D B isothermal i) ii) iii)

1 : i 2 : ii 3 : i ii

4 :

: 240

103 of 212


104/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 241

i) ii) iii)

1 : i

2 :

ii

3 : iii 4 : i ii

: 242

1 :104 of 212

2 :

3 :


105/212

4 :

: 243

: A ---> 2B A 2 mol/l 50 % B

1 : 1 mol/l

2 : 2 mol/l

3 : 4 mol/l

4 : 8 mol/l

: 244

: A ---> 2B A 3 100 %

1 : 1.5 2 : 3 3 : 4.5

4 : 6

: 245

space velocity

1 : time

2 : length/time

3 : length

4 : time-1105 of 212

: 246

4 2 l/min space velocity

1 : 0.5 min-1

2 : 2 min-1

3 : 6 min-1

4 : 8 min-1

247


106/212

: 247

A + 2B ---> C + D; -ra = 6 mol/l-min B (-rb)

1 : 3 mol/l-min

2 : 6 mol/l-min

3 : 9 mol/l-min

4 : 12 mol/l-min

: 248

1 : i

2 :

ii

3 : iii 4 : i ii

: 249

A ---> B; -ra = 4 mol/l-min 3 2 mol/min

1 : 0.25 litre106 of 212

2 : 0.5 litre

3 : 0.75 litre

4 : 2.0 litre

: 250


107/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 251

: A + B ---> C + D A B B 0.01 mol/l 0.82 atm ((R) = 0.082 atm-l/mol-K)

1 : 227 2 : 250 3 : 273 4 : 500

: 252

A ---> B + C A A 5 3 mol/min C 107 of 212

1 : 0.6 mol/min

2 : 2.0 mol/min

3 : 3.0 mol/min

4 : 4.0 mol/min

: 253

A + B ---> 2C

A

5 mol

A

40 %A A

1 : 0 12 mol


108/212

1 : 0.12 mol

2 : 1.25 mol

3 : 2.0 mol

4 : 3.0 mol

: 254

1 :

2 :

3 :

4 :108 of 212

: 255

A ---> B + C;-ra = 3 mol/l-min B 6 mol/min

1 : 0.5 litre

2 : 1.0 litre

3 : 2 0 litre


109/212

3 : 2.0 litre

4 : 3.0 litre

: 256

1 : 2 litre/min

2 : 14 litre/min

3 : 16 litre/min

4 : 18 litre/min

: 257

109 of 212

1 :

2 :

3 :

4 :


110/212

: 258

1 :

2 :

3 : 110 of 212

4 :

: 259

A + B ---> C + D A ,Cao= 2 mol/L B , Cbo = 20 mol/L B, -rb = k.CbCa 3/2 298 K

1 :

2 : 3 :


111/212

3 : 4 :

: 260

3

4

1 : 3/4

2 : 1/4

3 : 1/2

4 : 4/3

: 261

(rate constant) 3

1 : 2 : 3 : 2

4 : 22

: 262

A B A C parallel B (Desired product) C (Undesiredproduct) A 2 M 20 L B 3 C AB C

1 : 1/3

2 : 3

3 : 1/44 : 2

111 of 212

: 263

1 : 2 : 3 : 4 :

: 264


112/212

A + B C

1 :

2 :

3 :

4 :

: 265

A B -ra = kCa k = 0.2 min-1 A (Cao) = 5 M CSTRPFR

1 : PFR2 : PFR3 : CSTRPFR

4 : PFR

: 266

A B -ra = kCa k = 0.2 min-1 A (Cao) = 5 M

1 :

2 : 3 :

112 of 212

4 :

: 267

(j)

1 : j x 2 : j x

3 :

j x

4 : j x


113/212

: 268

1 : CSTRCSTR

2 :

CSTR

PFR

3 : PFRCSTR

4 : PFRPFR

: 269

isothermal

1 :

2 : 3 : 4 :

: 270

isothermal

1 : 2 : 3 : 4 : 1 2

: 271

113 of 212

1 :

2 : 3 : 4 :

: 272

PBR

1 :


114/212

2 :

3 :

4 :

: 273

A(g) + 3B(g) ---> 6C(g)

(plug flow reactor)

(isothermal)

1 : C 2 B

2 : A 1/3 B

3 : 4 : 1 2

: 274

A + 3B 2C (maximum conversion)

1 : 2 : 3 :

4 : 114 of 212

: 275

1 : 0.28 litre


115/212

2 : 0.4 litre

3 : 0.86 litre

4 : 2.5 litre

: 276

(CSTR) (Steady state)

1 : > 2 : < 3 : =

4 :

: 277

115 of 212


116/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 278

116 of 212


117/212

1 : 0.25 M

2 : 0.50 M

3 : 1.25 M

4 : 3.75 M

: 279

1 : 5/20

2 : 10/20

3 : 15/20

4 : 20/25

: 280

A(g) + 3B(g) ---> 6C(g)

A (20 mol%)

B (80 mol%) (conversion) A 0.5 B

117 of 212

1 : 0.125

2 : 0.25

3 : 0.375

4 : 0.5

: 281

A(g) + 2B(g) ---> C(g) + D(g) A (10 mol%) B (50 mol%) (40mol%) (conversion) B

1 : 0.2

2 : 0 4


118/212

2 : 0.4

3 : 0.5

4 : 0.8

: 282

A(g) ---> 2B(g) A (conversion) 2

1 : 0.25

2 : 0.5

3 : 0.75

4 : 1.0

: 283

118 of 212


119/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 284

119 of 212


120/212

1 : 0.006 mol/l2 : 0.009 mol/l

3 : 0.012 mol/l

4 : 0 018 mol/l


121/212

4 : 0.018 mol/l

: 288

1 : 0.0016 mol/l.s

2 : 0.0064 mol/l.s

3 : 0.02 mol/l.s

4 : 0.04 mol/l.s

: 289

A(g) + 3B(g) ---> 2C(g) + D(g)

A (25 mol%) B (60

mol%) 4 3.7 litre/min (conversion) A

1 : 0.075

2 : 0.125

3 : 0.3

4 : 0.7

: 290121 of 212

1 : 0.3 mol/l.s

2 : 0.6 mol/l.s3 : 0.9 mol/l.s

4 : 1.2 mol/l.s


122/212

: 291

1 : 0.045 mol/l

2 : 0.075 mol/l

3 : 0.0225 mol/l

4 : 0.36 mol/l

: 292

A RA --> 3R(CSTR) A = 80% = 20% 1 /

1 : 1 /2 : 1.6 /3 : 2 /4 : 2.6 /

122 of 212


123/212

4 : 2.0

: 297

1 : 10


124/212

1 : 10 2 : 40 3 : 60 4 : 100

: 298

1 : 536 2 : 557 3 : 614 4 : 650

: 299

1 : 0.49

124 of 212

2 : 0.60

3 : 0.75

4 : 0.91

: 300


125/212

1 : 0.45 mol/l

2 : 0.67 mol/l

3 : 1.0 mol/l

4 : 1.43 mol/l

: 301

1 : 19 2 : 20 3 : 23 4 : 25

: 302 125 of 212

1 : 1400 l

2 : 1600 l

3 : 1900 l


126/212

4 : 2000 l

: 303

1 : 288 l

2 : 365 l3 : 389 l

126 of 212

4 : 400 l

: 304


127/212

1 : 161.7 l

2 : 172.5 l

3 : 181.5 l

4 : 190 l

: 305

1 : 36 l

2 : 72 l

3 : 100 l

4 : 360 l

: 306

127 of 212

1 :


128/212

2 :

3 :

4 :

: 307

1 : 0.38 mol/l

2 : 0.42 mol/l

3 : 0.70 mol/l

4 : 0.89 mol/l

: 308 128 of 212

1 : 7.5 2 : 15 3 : 30

4 : 120

: 309


129/212

1 : 2 mol/l

2 : 3 mol/l

3 : 6 mol/l

4 : 9 mol/l

: 310

1 : 9 mol/l

2 : 12 mol/l 129 of 212


130/212

30 mol% B 60mol% A 20%

1 : 48%

2 : 68%

3 : 88%

4 : 48%

: 314


131/212

1 : 0.009 mol/l-min

2 : 0.045 mol/l-min

3 : 0.054 mol/l-min

4 : 0.063 mol/l-min

: 315

1 : 0.06 mol/(l-min)

2 : 0.24 mol/(l-min)

3 : 0.61 mol/(l-min)

4 : 1.64 mol/(l-min)131 of 212

: 316

1 : 8 litre

2 : 12 litre

3 : 18 litre


132/212

3 : 18 litre

4 : 20 litre

: 317

1 :

132 of 212

2 :

3 :

4 :


133/212

: 318

1 :133 of 212

2 :

3 :

4 :

: 319


134/212

1 :

2 :134 of 212

3 :

4 :

: 320

(C) (A) (B) () A + B ---> C 100 /(conversion) 0.5 ()

1 : 50 /


135/212

2 : 100 /3 : 150 /

4 : 200 /

: 321

A A ---> 2RA (batch reactor) 10 A 4:1 5 atm (conversion) 8.2 atm

1 : 50%

2 : 60%3 : 70%

4 : 80%

: 322

(rate equation) (PFR) (differentialreactor) (conversion)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 323

A 2 Fluidization 0.2

135 of 212


136/212

1 : 0.24 mol/l

2 : 1.0 mol/l

3 : 1.2 mol/l

4 : 1.5 mol/l

327


137/212

: 327

1 : 0.8 mol/l

2 : 1.08 mol/l3 : 1.32 mol/l

4 : 2.2 mol/l

: 328

CSTRV2

137 of 212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 329


138/212

CSTRV1 CSTR

1 : 25 2 : 50

3 : 75 4 : 100

: 330

138 of 212

1 : 200 2 : 320 3 : 400


139/212

3 : 400 4 : 640

: 331

CSTR80%

1 : 240

2 : 320

3 : 560 4 : 640

: 332

A B -ra = kCa k =

0.2 min-1 A

(Cao) = 5 M

50%

1 : 2 min

139 of 212

2 : 2.5 min

3 : 3 min4 : 3.5 min

: 333


140/212

1 : 0.02 mol/l

2 : 0.038 mol/l

3 : 0.098 mol/l

4 : 0.19 mol/l

: 334

A + B ---> 2C A B 5 mol/l B 2 mol/l C C 2 mol/l B C

1 : 1.6 mol/l

2 : 1.8 mol/l

3 : 2.0 mol/l

4 : 2.4 mol/l

: 335

A + 2B ---> C A 1 B 2 (molefraction) C 0.5 (conversion) A

1 : 0.25

2 : 0.5

3 : 0.75

140 of 212

4 : 0.8

: 336


141/212

1 : 55 2 : 60

3 : 66 4 : 75

: 337

1 : 0.59

2 : 0.68

3 : 0.73

4 : 0.86

: 338

141 of 212

1 : 8 4 litre


142/212

1 : 8.4 litre

2 : 12.6 litre

3 : 18 litre

4 : 25.7 litre

: 339

1 : 3.8 min

2 : 4.8 min

3 : 7.5 min

4 : 9.2 min142 of 212

: 340

1 : 0.5 min

2 : 0.75 min

3 : 1.25 min


143/212

4 : 1.5 min

: 341

1 :

2 :

3 :143 of 212

4 :

: 342

(CSTR) (steady state) A ---> B + C A 2 /(space time) 38 A 1.25 /

1 : 28.5 /-


144/212

2 : 0.02 /-3 : 2.85 /-4 : 0.03 /-

: 343

1 : 9

2 : 12

3 : 15 4 : 18

: 344

144 of 212


145/212

1 : 0.1 litre

2 : 8 litre


146/212

2 : 8 litre

3 : 13.33 litre

4 : 14.4 litre

: 347

1 : 3.18 litre

2 : 15.96 litre

3 : 22 litre

4 : 25 litre

: 348

146 of 212

1 : 90 2 : 60 3 : 120 4 : 75


147/212

: 349

1 : 60 2 : 90 3 : 150 4 : 180

: 350

147 of 212

1 : 150 2 : 180 3 : 240


148/212

4 : 300

: 351

1 : 1 L

2 : 2 L

3 : 3 L

4 : 4 L

: 352148 of 212


149/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 353

1 : 149 of 212

2 : (2) (Propagation step)

3 : (3) (1) 4 : 1. 2. 3.

: 354

A B 1 atm A 50%

1 : 0.5 atm

2 : 1 atm3 : 1.5 atm

4 : 2 atm

: 355


150/212

A + 2B C

1 :

2 :

3 :

4 :

: 356

150 of 212

1 :

2 :

3 :


151/212

4 :

: 357

1 : (reaction order) Integral Method2 : (rate constant) (activation energy) 3 : Integral Method 4 :

: 358

1 : (reaction order) Method of Initial Rates 2 : Method of Initial Rates 3 : (rate constant) Method of Initial Rates

4 : Method of Initial Rates

: 359151 of 212

1 :

Half Life

2 : Half Life 3 : Half Life 4 : Half Life

: 360

A ---> Product

A

(rate constant)

(reaction order) Differential Method

1 :


152/212

2 :

3 :

4 :

: 361

1 : 0.03 mol/(l-min)

2 : 0.15 mol/(l-min)

3 : 3.75 mol/(l-min)

4 : 30 mol/(l-min)152 of 212

: 362

(rate constant)

Differential Method

1 : 2 : 3 : 4 :

: 363

(reaction order) (rate constant) i) differential ii) integral -(trial-and-error) iii)

1 : i 2 : ii 3 : iii


153/212

4 : ii iii

: 364

i) (initial rate method) ii) (half-life method) iii) differential

1 : i

2 : ii 3 : iii 4 : ii iii

: 365

(catalyst) i) ii)

iii) iv)

(side reaction)

1 : i 2 : ii 3 : i ii 4 : i ii iv

: 366

153 of 212

(catalyst)

1 :

2 : (Gibbs energy of activation, G)

3 : 4 : (van der Waal)

: 367

(Integral method)

(Order of reaction)

(Batch reactor)

1 : 2 : 3 : 4 :


154/212

: 368

(Half-life of reaction, t1/2 )

1 : 75% 2 : 65% 3 : 50% 4 : 25%

: 369

(catalytic reaction)

1 : 4 2 : 5

3 : 6 4 : 7

: 370

(Integral method) (Order of reaction) (Batch reactor)

1 : 154 of 212

2 :

3 :

4 :

: 371

1 :


155/212

2 :

3 :

4 :

: 372

Y Y 360 g 12 Y 45 g

1 : 1 2 : 2 3 : 3 4 : 4

: 373

Turnover Frequency155 of 212

1 : Active Site

2 :

3 : Active Site 4 :

: 374


156/212

1 :

2 :

3 :

4 :

156 of 212

: 375

1 :

2 :

3 :


157/212

4 :

1 2

: 376

157 of 212


158/212

1 : i

2 :

ii

3 : iii 4 : i ii

: 377

158 of 212

1 : i ii

2 : i iv

3 : i ii iii 4 : i ii iv


159/212

: 378

1 : i

159 of 212

2 : i ii

3 :

i

iii

4 :

: 379

A 0.04 mol A/kg cat. min (continuous stirred-tank reactor) A 2 mol/min A (conversion) 80 %

1 : 0.025 kg cat.

2 : 0.064 kg cat.

3 : 0.1 kg cat.

4 : 40 kg cat.

: 380


160/212

A

3 mol/l

(continuous stirred-tank reactor)

0.2 l/min 10 kg A 0.5 mol/l A

1 : 0.025 mol A/kg cat.*min




: 381

(Catalyst)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 382

2 A (packing) B (space velocity) (conversion)

1 : B A

2 : A B160 of 212

3 :

4 :

: 383

2 A (activity) B (conversion) (space velocity)

1 : A B

2 : A B

3 : 4 :

: 384

(i t l th d) 0 5


161/212

(integral method) 0.5

1 :

2 :

3 :

4 :

: 385

(integral method) 1.5

1 :

2 : 161 of 212

3 :

4 :

: 386


162/212

1 :

= -0.5 x

2 : = +0.5 x 3 : = -2 x 4 : = +2 x

: 387

(k)

(T)

1 : kT

2 : 1/k1/T

3 : ln kT

4 :

: 388

75% 50%

1 : 0.415

2 : 0.500

3 : 2.000

4 : 2.409

162 of 212

: 389

1 :

2 :

3 :


163/212

3 :

4 :

: 390

A

B 100

10.0 min-1

110

20.0 min-1 R = 8.314 J/mol-K = 1.987 cal/mol-K

1 : 1.52 kJ/mol

2 : 6.34 kJ/mol

3 : 19.68 kJ/mol

4 : 82.33 kJ/mol

: 391

75% 50%

1 : 0.333

2 : 0.500

3 : 2.000

4 : 3.000

163 of 212

: 392

(rate constant) 1 Integral Method

1 :

2 :


164/212

3 :

4 :

: 393

(Half-life of reaction, t 1/2 )

1 :

2 :

164 of 212

3 :

4 :

: 394

1 : Differential

2 :Integral (order)

3 : Differential 4 : Initial rates

: 395


165/212

1 : Cracking of Crude Oil

2 : Gas-liquid Absorption with Reaction

3 :

4 : 1 2

: 396

1 : Cracking of Crude Oil

2 :

3 : Gas-liquid Absorption with Reaction

4 : 1 2

: 397

165 of 212

1 : 0

2 : 1

3 : 2

4 : 3


166/212

: 398

1 :

2 : 2 ln k

3 : k ln 2

4 : 1/2 ln k

: 399

A 2 min A 25% (batch reactor) A 50% ln(2) = 0.693 ln(3) = 1.099

1 : 2.42 min

2 : 3.0 min

3 : 4.0 min

4 : 4.82 min 166 of 212

: 400

A 5 min A 60% (batch reactor) A 4 mol/l 20% ln(0.6) = - 0.511 ln(0.4) = - 0.916

1 :

2 :

3 :

4 :


167/212

4 :

: 401

A (batch reactor) A 0.16 mol/l 2 min A25%

1 :

2 :

3 :

4 :

: 402

167 of 212

1 : A.S + S < ---- > B.S + S

2 : A.S < ---- > B.S + S

3 : A.S + S < --- > B.S

4 : A.S < --- > B.S

: 403

1 : 2 :

3 :(plug flow reactor) (conversion)


168/212

(CSTR)

4 :

: 404

1 : 6 kg cat.

2 : 12 kg cat.

3 : 15 kg cat.

4 : 24 kg cat.

: 405

168 of 212

1 :

2 :

3 :


169/212

4 :

: 406

A B 0.25 l/mol-min 60 21 kJ/mol A 1.2 mol/l A 70 80% R = 8.314 J/mol-K= 1.987 cal/mol-K

1 : 5.16

2 : 6.43 3 : 10.7 4 : 13.33

: 407

169 of 212

1 : 0.63 2 : 1.31 3 : 2.00 4 : 3.31


170/212

: 408

1 :

2 :

170 of 212

3 :

4 :

: 409


171/212

1 : 1.07 kJ/mol

2 : 2.40 kJ/mol

3 : 2.78 kJ/mol

4 : 7.40 kJ/mol

: 410

171 of 212

1 :

2 :


172/212

3 :

4 :

: 411

172 of 212

1 : 0.105 -1

2 : 0.210 -1

3 : 0.315 -1

4 : 0.420 -1


173/212

: 412

(Fluid film)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 413

(Reaction yield)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 414

1 : Eley Rideal

2 : Eley Rideal

173 of 212

3 : Eley Rideal

4 :

1

2

: 415

1 :

2 :


174/212

3 :

4 : 1 2

: 416

(Catalyst) Progressive conversion model

1 : 2 : 3 : 4 :

: 417

(Catalyst) Unreacted-core model

1 : 2 : 3 :

174 of 212

4 :

: 418

(Fluid film)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 419

(channeling effect) (conversion)

1 :

2 :


175/212

2 : 3 : 4 :

: 420

1 : 2 : 3 : 4 :

: 421

175 of 212

1 :

2 :

3 : 4 :

: 422

(adsorption equilibrium constant)

1 :

2 : 3 : 4 : 1 2

: 423

(desorption equilibrium constant)

1


176/212

1 : 2 : 3 : 4 : 1 2

: 424

bulk(externalmass transfer)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 425

(internalmass transfer)

1 : 2 :

3 :

176 of 212

4 :

: 426

(physical adsorption)

1 : 2 : 3 :

4 :

: 427

(chemical adsorption)

1 : Van der Waal

2 :

3 :

4


177/212

: 4 :

: 428

(Isotherm) Langmuir

1 :

2 :

3 : 4 :

: 429

Langmuir(equilibriumsurface coverage)

1 : 2 : 3 : 12 4 : 1 2

: 430177 of 212

Langmuir

1 : (monolayer) 2 : (rate of desorption) 3 : 4 :

: 431

1 : 2 : 3 : 4 :

: 432

Brunauer Emmett Taylor (BET isotherm)


178/212

Brunauer, Emmett Taylor (BET isotherm)

1 : 2 : (multilayer)

3 : (chemical adsorption)

4 : 1

: 433

1 : Fixed bed reactor

2 : Fluidized bed reactor

3 : Trickle bed reactor

4 :

: 434

1 : 2 : 3 :

178 of 212

4 :

: 435

1 (rate constant)

1 :

2 :

3 :

4 :


179/212

: 436

1 : 2 : 3 :

4 :

: 437

(physical adsorption) (chemical adsorption)

1 : 2 :

3 : Van der Waal4 :

: 438

(rate limiting step)

1 : bed porosity

179 of 212

2 : 3 : superficial velocity

4 :

: 439

A (active site) A + S A.S Cv

1 :

2 :

3 :

4 :


180/212

: 440

C (active site) C.S C + S Cv

1 :

2 :

3 :

4 :

: 441

2 (rate constant)180 of 212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 442

(Autocatalyst reaction)

1 : 2 : 3 :


181/212

4 :

: 443

1 :

(Rate limiting step) (k) (r) (k)

2 : (Rate limiting step) 3 : (Rate limiting step) 2 2 4 :

: 444

1 :(fixed bed reactor) (Rate limiting step) Conversion

2 :(fixed bed reactor) (Rate limiting step) (Conversion) (Recycle)

3 :(fixed bed reactor) (Rate limiting step) (Conversion)

181 of 212

4 :

: 445

A --> B (zero order reaction) (batch reactor) A 10 1 kg 1 50% (rate constant)

1 : 1 mol/(kg.h)

2 : 2 mol/(kg.h)

3 : 5 mol/(kg.h)

4 : 10 mol/(kg.h)

: 446

A ---> B (zero order reaction) (batch reactor) A 10 1 kg 1 50% 0.5 kg 1

1 : 12.5% 2 25%


182/212

2 : 25%

3 : 37.5%

4 : 50%

: 447

A ---> B

(zero order reaction) (packed bed reactor)

1 kg A

1 mol/min 50% A 4 mol/min

1 : 12.5%

2 : 25%

3 : 37.5%

4 : 50%

: 448

(continuously stirred tank reactor, CSTR) 50% 2

1 : 25%

2 : 50%

3 : 75%182 of 212

4 : 100%

: 449

A ---> B (first order reaction) (packed bed reactor) 5 g A 0.1 mol/l 0.25 mol/s 20% (rate constant)

1 : 0.06 l/(g.s)

2 : 0.11 l/(g.s)

3 : 0.22 l/(g.s)

4 : 1.11 l/(g.s)

: 450


183/212

1 : Internal mass transfer

External mass transfer

2 : Internal mass transferExternal mass transfer3 : Internal mass transferExternal mass transfer4 : Internal mass transferExternal mass transfer

: 451

183 of 212

1 : Internal mass transfer

External mass transfer

2 : Internal mass transfer External mass transfer


184/212

2 : Internal mass transferExternal mass transfer3 : Internal mass transferExternal mass transfer4 : Internal mass transferExternal mass transfer

: 452

A ----> B

(continuously stirred tank reactor, CSTR) 50% 2

1 : 33%

2 : 50%

3 : 66%

4 : 75%

: 453

A ---> B (continuously stirred tank reactor, CSTR) 50% 90%

1 : 1

2 : 3

184 of 212

3 : 5 4 : 9

: 454

A ---> B (continuously stirred tank reactor, CSTR) 50% A

1 : 33%

2 : 50%3 : 66%

4 : 75%

: 455


185/212

1 :

2 :

3 :

4 : 185 of 212

: 456

A ----> B (first order reaction) (packed bed reactor) 1 kg A1 mol/min 50%

1 : 12.5%

2 : 25%

3 : 50%

4 : 75%

: 457

A -> B (second order reaction) (packed bed reactor) 0.5 kg A1 mol/min 75% 2

1 : 75%

2 : 60%

3 : 50%

4 : 40%


186/212

: 458

A ---> B (continuously stirredtank reactor, CSTR) 50% A 5 mol/s A 0.5 mol/l (k) 0.1 l/(kg.s)

1 : 10 kg

2 : 25 kg

3 : 50 kg

4 : 100 kg

: 459

A ----> B (packed bed reacto) 50% A 5 mol/s A 0.5 mol/l (k) 0.1 l/(kg.s)

1 : 69 kg

2 : 109 kg

3 : 129 kg

4 : 200 kg 186 of 212

: 460

1 : 25 kg

2 : 50 kg

3 : 100 kg

4 : 200 kg

: 461A ---> B (rate constant, k) 1 m3/(kg.h) (packed bed reactor) 1 kg

A 500 l/ 3 50 l/h


187/212

A 500 mol/m350 mol/h

1 : 1.0

2 : 0.9

3 : 0.8

4 : 0.7

: 462

A ---> B (rate constant, k) 1 m3/(kg.h) (fluidized bed reactor) 1 kg A 500 mol/m350 mol/h

1 : 1.0

2 : 0.9

3 : 0.84 : 0.7

: 463

(Adiabatic)

1 : 187 of 212

2 : 3 : 4 : 3

: 464

600 C 110 kJ/mol 700 C

1 : 100 kJ/mol

2 : 110 kJ/mol

3 : 120 kJ/mol

4 : 130 kJ/mol

: 465

600 700 C (activation energy) 110 kJ/mol.

1 : 0.10

2 : 0.12

3 0 15


188/212

3 : 0.15

4 : 0.21

: 466

188 of 212


189/212

1 : i

2 :

ii

3 : iii 4 : i iii

: 467

A(g) ---> B(g) (Endothermic Reaction) A 50%

1 : 2 : 3 : 4 :

: 468

189 of 212

1 : cal/(moleK)

2 : kJ/mole

3 : cal/K

4 :

: 469

A(g) ---> B(g) (Exothermic Reaction) (Zero Order) (Reaction Rate constant)

1 :

2 : kJ/(mols)


190/212

3 :

4 :

: 470

A(g) ---> 3B(g) (Exothermic Reaction)

1 : 2 : 3 : 4 : 1 3

: 471

190 of 212

1 :

2 :


191/212

3 :

4 :

: 472

(Adiabatic)

1 : 2 : 3 : 4 : 1 3

: 473191 of 212

1 : 16 kJ/mol B

2 : 24 kJ/mol B

3 : 32 kJ/mol B

4 : 48 kJ/mol B

: 474


192/212

1 : - 13 J/ mol B *K

2 : - 6 J/ mol B * K

3 : 6 J/ mol B * K4 : 13 J/ mol B * K

: 475

(plug flow reactor) 0.5 m

1 :

2 :192 of 212

3 :

4 :

: 476


193/212

1 : 1 kcal/mol A

2 : 4 kcal/mol A

3 : 4 kcal/mol A

4 : 12 kcal/mol A

: 477

1 : 8 W

2 : 20 W

3 : 0.2 kW

4 : 0.8 kW193 of 212


194/212

: 480

1 :


195/212

2 :

3 :

4 :

: 481

195 of 212

1 : (Isobaric condition)

2 : (Isothermal condition)

3 : (Adiabatic condition)

4 : (Non-isothermal condition)

: 482

(Adiabatic reactor) (Conversion)

1 : 2 : 3 :

4 :


196/212

: 483

1 : 2 : 3 : 4 :

: 484

(Plug flow reactor) (Steady state)

1 : 2 : 196 of 212

3 : 4 :

: 485

1 : (Shaft work)

2 : (Internal Energy)

3 : (Enthalpy)

4 :

: 486


197/212

1 :

2 :

3 :

4 :

: 487197 of 212

(adiabatic)

1 :

2 : 3 : 4 :

: 488

(adiabatic reactor) (exothermic reaction) (conversion)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 489

(adiabatic reactor) (endothermic reaction) (conversion)


198/212

1 : 2 : 3 : 4 :

: 490

(adiabatic reactor) (exothermic reaction) (conversion) (rate constant)

1 : 2 :

3 : 4 :

: 491

(adiabatic reactor) (endothermic reaction) (conversion) (rate constant)

198 of 212

1 : 2 :

3 : 4 :

: 492

(adiabatic reactor) (steady state)

1 : 0

2 : 0

3 : 1

4 : 0

: 493

A(g) ---> B(g) (endothermic reaction)

1 : 2 :


199/212

2 : 3 : 4 :

: 494

536 kJ/mol 2 300-310 K1 7.5

1 : 10 C

2 : 20 C

3 : 30 C

4 : 40 C

: 495

A E/R = 2400 KE (activation energy) R400 K800 K800 K400 K

1 :

2 :

2

199 of 212

3 : 2 4 : exp(3)

: 496

(Thermal cracking) A 1100 K1000 K 20 (Activation energy) (R

1 : 11000 R ln(20)

2 : 21000 R ln(20)

3 : 11000 R ln(1/20)4 : 21000 R ln(1/20)

: 497

1 (400/ ) l (3 2)


200/212

1 : (400/R) ln(3.2)

2 : (400R) ln(3.2)

3 : (400R) ln(16)

4 : (400/R) ln(16)

: 498

1 : 3.01

2 : 20.18

3 :

4 : 200 of 212

: 499

A B 75 0.5 (maximum conversion) 75 A B 2 0.5 mol/l

1 : 0.17

2 : 0.33

3 : 0.67

4 : 1.00

: 500

A + B C 30 0.5 (maximum conversion) 75 A, B C 2, 2 0 mol/l

1 : 0.19

2 : 0.38

3 : 0.76

4 : 1.00


201/212

: 501

1 : 0.657 kJ/mol

2 : 2.279 kJ/mol

3 : 3.003 kJ/mol201 of 212

4 : 22.97 kJ/mol

: 502

(Fixed-bed reactor)

1 : 2 : 3 : 4 :

: 503

(Fixed-bed reactor)

1 : 2 : 3 :

4 :

504


202/212

: 504

(Fixed-bed reactor) (Adiabatic operation) (One-dimensional design method)

1 :

2 : 3 : 4 :

: 505

202 of 212

1 :

55 kJ

2 : 15 kJ

3 : 55 kJ

4 : 15 kJ

: 506


203/212

1 :

2 :203 of 212

3 :

4 :

: 507


204/212

1 :

2 :

204 of 212

3 :

4 :

: 508


205/212

1 : 50 cal/mol A ()2 : 750 cal/mol A ()

3 : 750 cal/mol A ()

4 : 800 cal/mol A ()

: 509

205 of 212

1 : 14.5 cal/mol

2 : 200 cal/mol

3 : 300 cal/mol A

4 : 362.5 cal/mol


206/212

: 510

1 :

2 :

3 :206 of 212

4 :

: 511

(CSTR) ( ) A

1 :

2 :

3 :


207/212

4 :

: 512

A + B ----> C + D T (Enthalpy of Reaction)

1 :

2 :

3 :

4 : 207 of 212

: 513

(Equilibrium conversion) A < ---- > B

()

1 : () 2 : (Steady state) 3 : 4 :

: 514

1 :


208/212

2 :

3 :

4 :

: 515

1 : -500 J/gmol A208 of 212

2 : 500 J/gmol A

3 : -800 J/gmol A

4 : 800 J/gmol A

: 516

(Equilibrium)

1 : (Conversion) 2 :

3 : 1 (Interstage cooling or heating)4 : 1. 3.

: 517

30 63 C 15 74 C (Ea)

1 : 123,400 J/mol

2 : 223,500 J/mol

3 : 333,200 J/mol

4 : 422 000 J/mol


209/212

4 : 422,000 J/mol

: 518

(pyrolysis)

300 kJ/mol 650 C 500 C

1 :

2 :

3 :

209 of 212

4 :

: 519

1 : 3.14

2 : 0.32

3 :

4 :

: 520


210/212

: 520

1 : 40 kJ/mol

2 : 80 kJ/mol

3 : 120 kJ/mol

4 : 150 kJ/mol

: 521

(fixed-bed reactor)

1 : 2 : 3 : 4 :

210 of 212

: 522

1 : 24.6 C

2 : 30.5 C

3 : 40.2 C


211/212

4 : 50 C

: 523

1 :

2 :211 of 212

3 :

4 :

: 524

A C + 2D (equilibrium conversion) 80% (adiabatic)

1 : 2 : 3 :

4 : 1. 2.

: 525


212/212

1 : 2,500 J/s

2 : 3,000 J/s

3 : 3,500 J/s

4 : 4,000 J/s

212 of 212

ข้อสอบภาคีวิศวกรเคมี ch11 chemical engineering kinetics and...

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