Essays.club - Получите бесплатные рефераты, курсовые работы и научные статьи
Поиск

Изотермический процесс в химическом реакторе

Автор:   •  Июнь 1, 2021  •  Контрольная работа  •  1,554 Слов (7 Страниц)  •  405 Просмотры

Страница 1 из 7

ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Задача 3.   Определить секундную тепловую нагрузку реактора, а также оптимальный тепловой режим, проводимой в РПС реакции  А<________>   В + ΔН

Условия:

Скорость подачи вещества А составляет 2 кмоль.с-1, температура на входе в реактор 20°С, степень превращения вещества А при оптимальной температуре процесса 50°С - 80%. ТеплоемкостьсР = 0,35.103 ккал.кмоль-1 .град-1 , ΔН = -18000 ккал.кмоль-1  А.

Принять, что теплоемкость продуктов не зависит от температуры.

Тема 3.1. ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В ХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ

1.3.1.1.  ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР ПОЛНОГО СМЕШЕНИЯ (РПС).В проточном реакторе исходные вещества постоянно подаются в реактор, а продукты отводятся из него. Процесс протекает в стационарном состоянии. В режиме идеального смешения химический состав, температура, давление и другие параметры, характеризующие свойства реакционной массы, имеют одинаковые значения во всех точках реактора. Уравнение материального баланса для компонента А смеси имеет вид

W0CA – W0CA,0=rA(C)Vp

или

[pic 1](3.1)

Если объем реакционной смеси не меняется в результате протекающей реакции, то уравнение (3.1) преобразуется к виду

[pic 2]или    [pic 3]        (3.2)

где СА - концентрация компонента А в смеси; τ— условное время пребывания в зоне реакции.

Условное время пребывания в зоне реакции

τ= Vp/W0.        (3.3)

Здесь используется объем смеси V0при нормальных условиях, потому условное время реакции не совпадает со средним временем пребывания, которое определяется уравнением, подобным (3.3), но объем потока берется при рабочих условиях.

В табл. 3.1 сведены расчетные уравнения для реактора непрерывного действия, работающего в режиме идеального смешения при проведении в нем простых обратимых и необратимых, а также сложных химических реакций (различные виды зависимостей WA(C), когда массовая плотность смеси остается постоянной.

При других кинетических зависимостях решение уравнения (2) возможно графически или с использованием ЭВМ.

Таблица 3.1. Расчетные уравнениядля (проточного) реактора полного смешения (РПС)

τ = СА0 (xA-xA 0)/-rA

Реакция

Кинетическая модель

Расчетные уравнения

A🡪B

r(С)=kCA, n= 1

1) ε=0(без изменения

объема)

[pic 4]

[pic 5][pic 6]

2) ε≠0 (с изменением объема)

τ = (1/k).[xA (1+εAxA)/ (1-xA)]

r(С)=kCAn, n≠ 1  

1) ε=0(без изменения

объема)

[pic 7]

2) ε≠0 (с изменением объема)

[pic 8]

A + Y 🡪 B + …

r(С)=kCACY

CA,0CY,0,  

CY,0/ CA,0 = βY

[pic 9]

[pic 10][pic 11]

A ⇔ B

r(С)=k1СА-k-1СB

СB,0 = 0

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

A🡪B🡪Z

rA(С)=k1CA,;

rB(С)=k1CA-k2CB;                                                                            

rZ(C)=k2CB

[pic 15]

[pic 16][pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

A🡪B      (k1)

A🡪Z      (k2)

rA = (k1 + k2)CA

[pic 21]

[pic 22][pic 23]

[pic 24][pic 25]

...

Скачать:   txt (17 Kb)   pdf (719.2 Kb)   docx (1 Mb)  
Продолжить читать еще 6 страниц(ы) »
Доступно только на Essays.club