КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Периодический реактор идеального смешения
Вывод уравнений материального баланса (характеристические уравнения) Характеристическое уравнение реактора получается путем составления материального баланса по веществу i для бесконечно малого элемента объема реактора и дальнейшего интегрирования полученного выражения с учетом начальных (граничных) условий. Материальный баланс должен учитывать все физические потоки, вводящие и выводящие в элемент объема вещество i, а также расходование (или образование) за счет химической реакции (или реакций). В общем случае для выделенного элементарного объема реактора dV можно записать следующее выражение материального баланса для i-го компонента реакционной смеси. I. Количество вещества i, поступающее со всеми физическими потоками в объем dV в единицу времени, моль/время. II. Количество вещества i, выходящее со всеми физическими потоками из объема dV в единицу времени, моль/время. III. Количество вещества i, расходуемое или образующееся в объеме dV в единицу времени в результате химических превращений, моль/время. IY. Количество вещества i, остающееся в объеме dV в единицу времени, моль/время. Если концентрации веществ в реакторе одинаковы во всем объеме (dCi/dV = 0), то материальный баланс относится ко всему аппарату в целом. Если же они не одинаковы (dCi/dV ≠ 0), то материальный баланс составляется для объема dV и затем осуществляют интегрирование.
Ci,o
Рис. 1.
Периодический идеальный реактор является закрытой системой, не обменивающейся с внешней средой материальными потоками во время протекания в нем химических реакций. Очевидно, что в материальном балансе периодического реактора отсутствуют слагаемые 1 и 2. Изменение концентраций веществ происходит только во времени, что говорит о нестационарности процесса. Уравнение материального баланса периодического идеального реактора за бесконечно малый промежуток времени имеет вид:
±τ = 0 и Мi = Mio
Жидкофазные реакции идут в основном без изменения объема.
dτ = ±= ±= ±
Где граничные условия следующие τ = 0 и Ci = Cio. Часто характеристическое уравнение получают при составлении материального баланса для исходного реагента А, взятого в недостатке по отношению к другим, т.е. для ключевого реагента:
Dτ dτ = ‒ = САо (граничные условия τ = 0 и ХА = 0). Решение последнего уравнения возможно, если () выражена как функция одной из переменных СА или ХА, характеризующих глубину протекания реакции. В зависимости от конкретного вида кинетического уравнения скорости () решение
Τ = ‒ = САо осуществляется аналитическим, графическим или численным методами. Полученное численное значение τ используется для расчета времени цикла τц.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 703; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |