現有反應體積為1m3的活塞流反應器兩個,擬用來分解濃度為3.2kmol/m3的過氧化氫異丙苯溶液以生產苯酚和丙酮。該反應為一級不可逆反應,并在86℃等溫下進行,此時反應速率常數等于0.08s-1。過氧化氫異丙苯溶液處理量為2.4m3/min。試計算下列各種情況下過氧化氫異丙苯溶液的轉化率。
(1)兩個反應器串聯操作;
(2)兩個反應器并聯操作,且保持兩個反應器的原料處理量相同,即均等于1.2m3/min;
(3)兩個反應器并聯操作,但兩者原料處理量之比為1:2,即一個為0.8m3/min,另一個則為1.6m3/min;
(4)用一個反應體積為2m3的活塞流反應器替代;
(5)若將過氧化氫異丙苯的濃度提高到4kmol/m3,其余條件保持不變,那么,上列各種情況的計算結果是否改變?相應的苯酚產量是否改變?
(6)比較上列各項的計算結果并討論之,從中你得到哪些結論?