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 (ПРИС)
Скорость хим.реакции. Скорость хим.реакции опр-ся кол-вом выбранного продукта в единицу времени, в единицу объёма. , где V –реакционный объём, t - время, nА- кол-во готового продукта. F- поверхность реагирующих фаз. Общая формула хим.реакции: , где К-константа скорости хим.реакции. Z-предэкспонентный множитель. Е – энергия активизации. R- универсальная газовая постоянная. Т- температура Кельвина. С1,С2,С3 – концентрация компонентов 1,2,3. е - основание натурального логарифма. n1, n2, n3- стехиометрические коэффициенты. В ПРИСе за счет идеального перемешивания параметры и концентрация реагентов постоянны в какой-то момент времени. Графически: t-время x(y;z)-пространственные координаты СА-концентрация реагента А
Но параметры и концентрация реагентов в ПРИСе изменяются во времени. Графически:
Общий вид математического описания ПРИСа Где: x-степень превращения исходного реагента С-концентрация исходного реагента r-скорость реакции Конкретный вид математ. описания ПРИСа определяется из уравнения материального баланса. Для элементарного объема реактора по изменению реагента А материальный баланс представляется в виде; A R I. Изменение реагента А в объеме аппарата за счет скорости по осям II. Изменение реагента А за счет молекулярной и конвективной диффузии по осям x, y,z III. Изменение реагента А за счет скорости химической реакции wx, wy, wz - скорости среды по осям x,y,z Д – коэффициент молекулярной и конвективной диффузии ra- скорость химической реакции и Периодический процесс в реакторе это не стационарный процесс и он характеризуется изменением концентрации. При идеальном перемешивании концентрация реагента остается постоянной по всем осям x, y,z. Поэтому:
Тогда или (1) Известно, что (2) - количество вещества А в начале и в конце реакции (Na- текущая концентрация) Если реакционный объем Vр =const, то (3) - начальная и текущая концентрация реагента А Из уравнения (3) определяем текущую концентрацию Са (4) Скорость химической реакции в общем виде выражается: (5) Производная от уравнения(4) (6) С учетом уравнений (5) и (6) уравнение (1) будет: Если уравнение(6) поставить в уравнение (1), то получим математическое описание ПРИСа или Или (7) Проинтегрировав уравнение (7) в пределах изменения времени пребывания от 0 до t и степени превращения от 0 до Xа получим (8) Это и есть модель ПРИСа или математическое описание ПРИСа (времени реакции) Математическое описание ПРИСа при порядке реакции n=n Уравнение (4) и (5) подставим в уравнение (8) (9) при n=n При порядке реакции n=1 (10) При порядке реакции n=0 (11) Уравнение (10) и (11) проинтегрируем (12) n=0 ln ln ln (13) n=1 Если начальная степень превращения , то уравнения 9, 12,13 примут вид (14) n=n (15) n=0 ln (16) n=1 Если порядок реакции и , то уравнение (9) трудно интегрировать, поэтому применяют метод графического интегрирования. 1.Строим графическую зависимость в координатах и т.е. 2,Находят площадь S под кривой ; 3.Произведение начальной концентрации на площадь S дает время химического процесса 7 Реакторы идеального вытеснения (РИВ) РИВ – трубчатый аппарат длина которого значительно превышает диаметр (непрерывый процесс осуществляется) Непрерывный процесс может быть стационарным и нестационарным. Последний характерен для привода пуска и остановки РИВ. В РИВе степень превращения и концентрация изменяются: Особенности РИВ. 1.Среда движется в одном направлении по - длине 2.Продольное и поперечное перемешивание отсутствуют. 3.Среда движется как поршень не перемешиваясь с предыдущими и последующими слоями, такой режим называется поршневым..
4. Состав среды изменяется вдоль РИВ в определенной зависимости. 5.Время пребывания каждой частицы в РИВе одинаково.
Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 370; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |