Главная  Показатели химического производства 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

3.1-62. Процесс описывается последовательной реакцией типа А R S с константами скоростей А:, = 1,810 л/(мольмин) и = = 0,06 лДмольмин). Объемный поток вещества А равен 40 л/мин. Процесс проводится в реакторе смещения объемом 260 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 2,4 моль/л.

Определить производительность реактора по продукту R, степень превращения вещества А и селективность по продукту R.

3.1-63. Процесс описывается последовательной реакцией типа А R S с константами скоростей к^ = 2,410- лДмоль-мин) w к^ = = 0,18 л/(моль-мин). Объемный поток вещества А равен 3,6 м^/ч. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 240 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л.

Определить концентрации всех веществ на выходе из реактора, степень превращения вещества А и селективность по продукту R.

3.1-64. Процесс описывается последовательной реакцией типа А R S с константами скоростей Л, = 1,2 мин и 2 = 0,6 мин . Объемный поток вещества А равен 3,6 м^/ч. Процесс проводится в реакторе вытеснения объемом 120 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 2,4 моль/л.

Определить концентрации всех веществ на выходе из реактора, степень превращения вещества А и селективность по продукту S.

3.1-65. Процесс описывается последовательной реакцией типа А R S с константами скоростей ку=\,Ъ 10 лД моль-мин) и ~ 0,8 лДмоль-мин). Объемный поток вещества А равен 3,6 м^/ч. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л, а степень его превращения - 0,48.

Определить концентрации веществ R и S на выходе из реактора и объем реактора смешения.

3.1-66. В непрерывном реакторе смешения проводится последовательная реакция типа А R -> S с константами скоростей к^ = 0,5 ч и kj = 0,8 ч . Исходная концентрация вещества А равна 5 кмоль/м^. Продукты R и S на входе в реактор отсутствуют

Рассчитать необходимый объем реактора смешения для максимального выхода целевого продукта R, степень превращения исходного реагента, селективность и выход по целевому продукту, если объемный расход составляет 2,4 м^/ч.

3.1-67. По условию задачи 3.1-66 рассчитать необходимый объем реактора вытеснения, степень превращения вещества А, селективность и выход целевого продукта.



с константами скоростей соответственно и kj. Объемный расход вещества А с концентрацией 0,8 моль/л равен 14,4 mVh. Требуемая степень превращения вещества А составляет 0,9.

Выбрать тип реактора для максимального получения продукта R, рассчитать его объем и производительность по продукту R, если:

1) к^ = 1,5 с~, к2 = 4 мЗ/(кмольс);

2) к^= 4 мЗ/(кмоль-с), к2 = 1,5 с~.

3.1-69. Жидкофазный процесс описывается сложной последовательной реакцией типа А R S с константами скоростей реакций к^ = = 2 с~\ к2 = 0,8 с~. Исходная концентрация вещества А составляет 1,8 моль/л. Объемный расход вещества А равен 18 м^/ч.

Рассчитать объем реактора вытеснения для получения максимального количества вещества R, селективность и производительность по продукту R.

3.1-70. Жидкофазная реакция типа А 2R имеет константу скорости равную 3,8 ч~. Объемный расход исходного вещества с концентрацией 0,8 моль/л составляет 14,5 м^/ч.

Рассчитать суточную производительность по продукту R для реактора смещения объемом 4 м^.

3.2. НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В ХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ

В неизотермическом режиме температура в реакторе изменяется вследствие выделения (поглощения) тепла реакции и теплообмена с посторонним теплоносителем. При расчете процесса в химическом реакторе в неизотермическом режиме используются балансовые уравнения массы и тепла.

3.1-68. Жидкофазный процесс описывается сложной параллельной реакцией



1-А = -г(Сд,7-)-(7--7;). (3.8)

Первое слагаемое в правой части уравнения (3.8) описывает влияние на температуру процесса вьщеления теплоты реакции, второе -теплообмен с посторонним теплоносителем с температурой 7 через поверхность i.

Уравнения (3.7) и (3.8) имеют нелинейную зависимость от концентрации Сд и температуры Т, и данную систему уравнений необходимо решать численными методами.

При адиабатическом протекании процесса в реакторе существует связь между температурой и степенью превращения:

т. т. AoQp

Т-То=-х^. (3.9)

Реактор идеального вытеснения. Рассмотрим химический процесс в реакторе, работающем в режиме идеального вытеснения с учетом теплообмена. Уравнения, описывающие данный процесс, - обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка:

= \у{Сд,7-); (3.10)

г(Сд,г)-(7--7;), (3.11)

dt Ср - CpVp

прит = 0 Сд=Сдо, Г= 7о.

Уравнения (3.10) и (3.11) являются нелинейными дифференциальными уравнениями и аналитически в общем виде не решаются.

Температура и степень превращения связаны линейной зависимостью (3.9), если процесс протекает адиабатически.

3.2.1. Расчетные формулы

Проточный реактор идеального смешения. Неизотермический процесс в проточном реакторе идеального смешения описывается системой уравнений:

=\У(Сд,7-); (3.7)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов