П„ рис-п :
В
Підставами значення швидкості і отримаємо:
В
Проинтегрируем і отримаємо:
В
Підставами чисельні значення:
В
Задача 10
Розрахувати обсяг реактора ідеального витіснення (РІВ) при проведенні в ньому реакції: А R + SО.
Умови:
1 Питома витрата вихідного компонента;
2 Початкова концентрація;
3 Константа швидкості хімічної реакції
4 Ступінь перетворення. p> Примітки:
1 Дана реакція другого порядку (це випливає з рівняння реакції і розмірності константи швидкості хімічної реакції);
2 Розмірність величин переведемо в систему СІ, так як об'ємна витрата і константа швидкості хімічної реакції наведені в різних розмірностях.
Розрахуємо обсяг реактора ідеального витіснення:
;
.
Задача 11
Визначити яка кількість речовини А можна переробити в РІС-П за добу при проведенні реакції:, якщо
обсяг РІС-П;
ступінь перетворення;
константа швидкості реакції;
початкова концентрація реагенту А;
коефіцієнт заповнення реактора П€ = 0,8;
час завантаження і вивантаження за одну операцію 30 хв;
1 Зобразимо алгоритм розрахунку на схемі:
В
Малюнок 7 - Алгоритм рішення
2 Визначимо
В
3 Визначимо
В
4 Визначимо N
В
5 Визначимо кількість речовини
В В
6 Визначимо
В
7 Визначимо
В
Задача 12
У реакторі ідеального змішування періодичної дії (РІС-П) проводиться ізотермічна реакція:. Реактор заповнений чистим речовиною А, мольна маса М якого 110. Щільність речовини. Ступінь перетворення речовини. Константа рівноваги. Тривалість допоміжних операцій. Об'єм реактора; ступінь заповнення реактора вихідним реагентом.
Визначити тривалість реакції, продуктивність реактора і кількість речовини А, підданого перетворенню на 1 реактора за 1, тобто інтенсивність реактора I.
В
Малюнок 8 - Схема розрахунку
1 Визначимо початкову концентрацію реагенту А:
;
.
2 Визначимо тривалість хімічної реакції:
;
.
3 Визначимо продуктивність реактора:
,
де ; br/>В
.
4 Визначимо інтенсивність реактора:
;
.
Задача 13
Визначити обсяг РІВ () для гомогенної реакції: 4А R +6 S.
;; ;. br/>
Молярний витрата.
Примітки:
1 Реакція протікає зі зміною обсягу, потрібно врахувати.
2 Вважати, що реакція протікає по першому порядку
;
();
В
;
В
;
В
Ставлення обсягів визначається за формулою [1. стор 22]
В
де ОІ-частка стехиометрической суміші, вихідних реагентів у вихідній суміші.
В В В
Оµ А = 0,25-1 = -0,75;
В В
Задача 14
Розрахувати максимальний секундний витрата (мольний витрата) речовини А при дотриманні наступних умов:
1 У ізотермічному РІС-Н проводиться оборотна екзотермічна реакція
А R +6200 кДж/кмоль. br/>
2 При оптимальній температурі 49 ступінь перетворення становить 60%. p> 3 Для створення ізотермічних умов використовується занурювальний водяній холодильник з поверхнею теплообміну. ​​
4 Коефіцієнт теплопередачі. p> 5 Температура на виході з холодильника становить. p> 1 Складемо тепловий баланс для ізотермічного реактора:
або , br/>
Де
В В
2 Висловлюємо з рівняння теплового балансу мольний витрата:
;
(0,012).
Задача 15
Розрахувати довжину труб теплообмінника для здійснення процесу, описуваного нижче.
У реакторі полуперіодіческого дії проводиться реакція взаємодії в рідкій фазі продукту А з концентрацією 25 мас.% зі спочатку завантаженим в кількості 500 л продуктом В з концентрацією 38 мас.%.
Швидкість подачі реагенту А становить 6,23. Температура на вході 25. Щільність розчину. Тепловий ефект реакції 5000. Для проведення реакції слід підтримувати температуру, що досягається за допомогою теплообмінника, діаметр трубок якого d = 250. Витрата хладоагента повинен бути таким, щоб його температура не перевищила 25. Коефіцієнт теплопередачі. Теплоємність суміші реагентів. br/>В
Малюнок 9 - Схема розрахунку
1 Складемо тепловий баланс реактора
= 0.
();;
; ; ; p>.
2 Визначимо початкову концентрацію компонента А
;
.
3 Визначимо поверхню теплообміну:
;
(),
Вибираємо одноходовой кожухотрубчасті теплообмінник (n = 37, d = 259).
Висловимо довжину трубок теплообмінн...
