IV. Алгоритм расчета

экзотермического реактора идеального смешения [4-6]

1. Конечная концентрация реагирующего компонента А:

2. Численное дифференцирование интегральных кинетических данных (рис.1, табл.1) для определения зависимости скорости реакции от концентрации:

(рис. 2, табл. 2).

3. Среднее время пребывания реакционной массы в реакторе с мешалкой:

4. Среднее время пребывания в реакторе идеального вытеснения [рассчитывается для сравнения по интегральной кинетической кривой (рис.1)].

5. Отношение средних времен пребывания и объемов реакторов идеального смешения и вытеснения:

6. Объем реакционной массы в реакторе идеального смешения:

7. Тепловая мощность химического реактора:

8. Расход хладагента:

9. Диаметр реактора с эллиптическим днищем:

10. Высота стенки реактора «смоченной» реакционной массой:

11. Площадь стенки реактора «смоченной» реакционной массой:

12. Площадь эллиптического днища:

13. Общая поверхность реактора, включая стенки и днище:

14. Эквивалентный диаметр кольцевого зазора в рубашке:

15. Диаметр лопастей пропеллерной мешалки:

16. Площадь сечения рубашки:

17. Средняя движущая сила процесса теплопередачи:

18. Средняя температура хладагента:

19. Динамическая вязкость реакционной массы при ее температуре в реакторе:

20. Динамическая вязкость хладагента при его средней температуре в рубашке:

21. Число Рейнольдса для реакционной массы в реакторе с мешалкой:

22. Число Прандтля для реакционной массы в реакторе:

23. Объемный расход хладагента:

24. Средняя скорость хладагента в рубашке:

25. Число Рейнольдса для хладагента:

26. Число Прандтля для хладагента:

27. Температура накипи, ржавчины, солевого камня на стенке со стороны реакционной массы (рассчитывается методом половинного деления между температурами реакционной массы и средней температуры хладагента).

28. Отношение чисел Прандтля реакционной массы при ее температуре в реакторе и при температуре Х:

29. Число Нуссельта для реакционной массы в реакторе (для пропеллерной мешалки) [7]:

30. Коэффициент теплоотдачи от реакционной массы к стенке реактора:

31. Удельная тепловая мощность реакционной массы:

32. Температура ржавчины (накипи, солевого камня) на внешней стенке реактора со стороны хладагента:

33. Отношение чисел Прандтля хладагента при средней температуре t_XC и температуре t_W:

34. Число Нуссельта для хладагента в рубашке [7]:

если , то ;

если , то .

35. Коэффициент теплоотдачи для холодного теплоносителя (воды):

36. Удельная тепловая мощность, передаваемая от рубашки к холодному теплоносителю:

37. Средняя удельная тепловая мощность:

38. Необходимая поверхность теплопередачи:

39. Необходимая высота рубашки (для случая F < F_C):

40. Коэффициент теплопередачи:

.

V. Содержание отчета

1. Титульный лист с названием работы;

2. Интегральная кинетическая кривая (рис. 1, задается преподавателем);

3. Таблицы 1 и 3 с заполненными величинами исходных и справочных данных;

4. Таблица 2, полученная после расчетов на ЭВМ;

5. Дифференциальная кинетическая кривая, построенная по данным таблицы 2, и рабочая линия 2 реактора идеального смешения;

6. Схема реактора идеального смешения с обозначением материальных потоков, их концентраций и температур (рис. 3);

7. Алгоритм расчета;

8. График изменения температуры реакционной массы и средней температуры хладагента поперек стенки рубашки (рис 4);

9. Выводы.

Перед получением задания студенты должны принести на лабораторную работу титульный лист, таблицу 3, алгоритм расчета и рисунок реактора (рис.3).