Контрольная работа по "Химии"

5.2. Примеры решения задач

Примеры 1 и 2. 

Описание процесса:

Жидкофазный процесс описывается необратимой реакцией n-го порядка (см. табл.) с константой скорости – k.

Реакция может быть осуществлена  в проточных реакторах РИС или  РИВ.

Объемный расход реагента А – V0

Начальная концентрация реагента А – CA,0

Степень превращения – ХАРИС (ХАРИВ)

Начальная концентрация продукта R – CR,0=0.

Объем реактора – Vр

Производительность по продукту R - NR

Время пребывания в реакторе - τ

Определить неизвестные параметры, обозначенные х.

Пример 1.        

Данные к примеру 1.

Решение.

Объем реактора найдем по формуле, предварительно переведя τ, выраженное в минутах в τ, ч:

[pic 5]

Производительность по продукту R - NR можно рассчитать по формуле:

[pic 6],

где νR , νА – стехиометрические коэффициенты.

Далее нужно найти степень превращения, достигаемую за время τ в РИС. Для этого воспользуемся формулой из табл. П-7 приложения:

[pic 7].

Теперь найдем NR:

Перед подстановкой проверьте соответствие единиц измерения!

Например,         [pic 8]

[pic 9]

Ответ: хАРИС  = 0,64,  Vр =62,5 м3 , NR =  3,2 кмоль/ч.

Пример 2.

Данные к примеру 2

Решение.

Объемный расход реагента А – V0  выразим из формулы:

[pic 14], получим [pic 15]

Время пребывания в реакторе РИВ  τ  найдем по формуле (см табл.П-3 приложения):

[pic 16].

Теперь найдем объемный расход:

[pic 17]

 и производительность по продукту R:

[pic 18]

Ответ: V0 =5,08 м3 /ч, NR =  1,72 кмоль/ч, τ=5,9 мин..

Примеры 3,4.

Описание процесса:

Жидкофазная обратимая реакция n-го порядка (см. табл.) может быть осуществлена  как в проточном РИС, так и в РИВ.

 (мин-1 если n=1, м3/(кмоль∙мин) если n=2)

 Константа скорости обратной реакции - k2  (мин-1 если n=1, м3/(кмоль∙мин) если n=2)

Объемный расход реагента А – V0A

Начальная концентрация реагента А – CA,0

Объемный расход реагента B – V0B

Начальная концентрация реагента B – CB,0

Степень превращения - xA

Начальная концентрация продукта R – CR,0=0.