ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲTrường Đại học Công nghiệp TP HCM Khoa Công nghệ Hóa học Bộ môn Máy Thiết bị ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲ HK3 2013 2014 MÔN KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP DHHD6HO6 HL Câu 1 (3 điểm) Định nghĩa hàm phân bố thời gian.
Trang 1Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
Khoa Công nghệ Hóa học
Bộ môn Máy & Thiết bị
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲ-HK3-2013-2014
MÔN: KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP : DHHD6/HO6-HL Câu 1 (3 điểm)
Định nghĩa hàm phân bố thời gian lưu So sánh
hoạt động của 2 hệ thống thiết bị phản ứng khuấy trộn
mắc nối tiếp có phổ phân bố thời gian lưu như sau
Câ
Hàm phân bố thời gian lưu (Residence Time Distribution - RTD)
E : Độ đo sự phân bố thời gian lưu
(Exit age distribution)
Ed : Phần lưu chất có thời gian lưu từ
đến ( + d)
∫
0
∞
Edθθ=1
Phần lưu chất có thời gian lưu nhỏ hơn 1 là ∫
0
θ1
Edθθ
Phần lưu chất có thời gian lưu lớn hơn 1 là ∫
θ1
∞ Idθθ=1−∫
0
θ1
Edθθ
1,5
So sánh hoạt động của 2 hệ thống bình khuấy trộn mắc nối tiếp
- Hệ thống B có mức độ phân tán nhiều hơn hệ thống A
- Thời gian lưu trung bình của hệ thống B cao hơn hệ thống A
1,5
Câu 2 (3 điểm)
Phản ứng sơ đẳng có phương trình lượng hóa như sau : A + B → 2R với nồng độ tác chất A, B ban đầu lần lượt là 0,8 M và 1 M Theo dõi sự biến đổi của nồng độ của tác chất theo các thời điểm khác nhau, người ta thu được bảng số liệu sau:
Trang 2Viết phương trình vận tốc của phản ứng trên.
Câ
Phản ứng sơ đẳng (−r A)=−dθ C A
dθt =k C A C B
0,5
Lấy tích phân ta có ln M−X A
M(1−X A)=C A0( M −1) kt
0,5
Lập bảng ln M−X A
M(1−X A) theo t ta có
ln M−X A
M(1−X A)
0,005 0,065 0,152 0,288 0,470 0,588 0,758
Suy ra y = 0,007 x
k = 0,035
1,5
Phương trình vận tốc là (−r A)=−dθ C A
Câu 3 (4 điểm)
Phản ứng sơ đẳng A + B 2R + S được thực hiện trong 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 0,8 M và 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M
a Xác định thời gian phản ứng của một mẻ với độ chuyển hóa chất A là 95% Tính năng suất sản phẩm R cho một mẻ
b Để rút ngắn thời gian phản ứng còn 2/3 lần so với ban đầu thì cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên bao nhiêu
Câ
A0= 300.0,8
300+500=0.3 M C B0=500.0,48
300+500=0,3 M M= 1 0,5
Có thể giải bằng phương pháp đồ thị, khi đó kết quả cuối cùng đúng sẽ đạt 2,0 điểm
t=N A0∫
0
X A
dθ X A
(−r A)V t= N A0
k V (C A0)2[1−X1 A−
1
1]
N A0=240 mol, k = 12 lít/mol.h, V= 800 lít, C A0=0,3 M , XA = 0,95 suy ra t
= 5,28 h
Năng suất R = 456 mol/5,28 h
0,5 0,5
0,5 0,5
b t = 5,28 x 2/3 = 3,52 h
k.CA0t = 12,7 tra hình 4.2 suy ra M=1,05 vậy CB0 = 0,315
0,5 0,5
Trang 3Vậy cần sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ 0,504 M 0,5
