Кафедра основ Хімічної Технології
Контрольна робота
по темі
В«Реактори ідеального витісненняВ»
Варіант № 14
реактор газовий потік витіснення
У Р.І.В. Проводять окислення SO2 . Обсяг реакційної зони 150 м2 . Питома витрата суміші 50000 м3/г . Склад вихідної суміші SO2 - 0,1 ; O2 - 0,11 ; SO3 - 0,01 ; решта - азот. Тиск у реакторі Р = 1,5 атм .
Визначити значення температури газового потоку на вході в реакторі, що забезпечує максимальну продуктивність реактора.
SO2 + ВЅ O 2 = SO3
В
;;
;
Теплоємності:
;;;
Введення
Ступінь перемішування реагуючих мас в реакторах безпосередньо впливає на режим їх роботи. При ідеальному витісненні температура змінюється по висоті реакційного об'єму і у результаті змінюється константа швидкості реакції і, відповідно, швидкість процесу. p align="justify"> У Р.І.В. всі частинки рухаються в заданому напрямку, не перемішуючись з рухомими попереду і ззаду, і повністю витісняючи подібно до поршня знаходяться попереду частинки потоку. Тимчасово характеристикою Р.І.В. служить рівняння:
В
А також:
В
Якщо розглядати процес, що протікає в елементарному обсязі реактора за час, то прихід реагенту в цей обсяг може бути представлений як:
В
Спад (витрата):
В
Кількість вихідного реагенту, що витрачається на хімічну реакцію:
В
Рівняння матеріального балансу всього реактора:
(*)
Рівняння (*) являє собою характеристичне рівняння Р.І.В. Воно дозволяє, якщо відома кінетика процесу, визначити час перебування реагентів, а потім і розміри реактора при заданих витраті реагентів і ступеня перетворення або продуктивності реактора або при заданих розмірах реактора і ступеня перетворення. p align="justify"> Модель витіснення можна застосовувати для технічних розрахунків при проектуванні жидкофазная трубчастих реакторів і для розрахунку камерних печей.
Програма для розрахунку, складається у додатку REAC
В В
процедура вирішення диференціального рівняння, параметри процедури:
шукана функція? X? по аргументу? TAU? ! p> початкове значення аргументу? O? кінцеве значення аргументу? TAUk?!
ідент-р. произв. ? F? початкових значень функції? Про? ! br/>В В
Результати розрахунків:
Графічні залежності
Графік залежності продуктивності реактора від температури газового потоку на вході в реактор.
В
Висновок
При збільшенні температури газового потоку на вході в реактор продуктивність реактора зростає практично прямолінійно. Але при досягненні температури, рівної 775 (град.) продуктивність реактора досягає максимального значення і становить 1281,8 м3/г, після чого із зростанням температури продуктивність падає. p align="justify"> Таким чином, у цій роботі ми теоретично визначили при якій температурі продуктивність реактора буде максимальною.
