Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка по ОХТ(редактир).doc
Скачиваний:
32
Добавлен:
20.11.2019
Размер:
568 Кб
Скачать
☆

Тема 8. Реакторы химических производств

1.Сравнить объемы РИВ и РИС непрерывного действия для достижения одной и той же степени превращения Х: 0,1; 0,5; 0,9 при проведении реакции первого порядка, если за время τ в РИС периодического действия достигается степень превращения Ха (константа скорости реакции k = 1,0 сек-1).

Показатель

В А Р И А Н Т

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

τ, сек

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Xа

0,51

0,62

0,53

0,54

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

Тема 9. Моделирование химических реакторов.

Для изучения технологии работы в электронных таблицах Excel вам предлагается решить задачу моделирования химических реакторов.

Постановка задачи.

В химическом реакторе проводится сложная последовательная химическая реакция:

.

Известны константы скоростей стадий химической реакции:

K1=1,0; K2=0,25

и начальные концентрации реагирующих веществ:

Cа0 = 100; Cр = 0; Cs = 0.

Исследования функционирования реактора.

  • Изучить зависимости концентраций реагирующих веществ от времени пребывания t в диапазоне от 0 до 10, построив таблицы и графики соответствующих функций.

  • Найти время пребывания, при котором достигается максимальный выход веществ P.

  • Сравнить эффективность функционирования реактора при постоянном значении K1=1 и значениях K2=0,1; K2=0,9; K2=10.

  • Сравнить эффективность функционирования реактора идеального смешения и идеального вытеснения.

Математическая модель

Реактор идеального смешения.

Оптимальное время пребывания:

 

К о н ц е н т р а ц и я, г/л

 

Время

(мин)

Са

СR

Сs

 

0

100,0

0,0

0,0

1

50,0

40,0

10,0

 

2

33,3

44,4

22,2

 

3

25,0

42,9

32,1

 

4

20,0

40,0

40,0

 

5

16,7

37,0

46,3

 

6

14,3

34,3

51,4

 

7

12,5

31,8

55,7

 

8

11,1

29,6

59,3

 

9

10,0

27,7

62,3

 

10

9,1

26,0

64,9

 

 

 

 

 

 

Максимальное время пребывания

2,0

Максимальная концентрация СR

44,4

Реактор идеального вытеснения

Оптимальное время пребывания:

 

К о н ц е н т р а ц и я

 

Время

(мин)

СА

СR

СS

0

100,0

0,0

0,0

1

36,8

54,8

8,4

2

13,5

62,8

23,6

3

5,0

56,3

38,7

4

1,8

46,6

51,6

5

0,7

37,3

62,0

6

0,2

29,4

70,3

7

0,1

23,0

76,9

8

0,0

18,0

82,0

9

0,0

14,0

86,0

10

0,0

10,9

89,1

Максимальное время пребывания

1,8

Максимальная концентрация СR

62,8