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

3,14(25-10 )

Определяем объем реактора смешения:

Vp = l/oT = 200 0,83 = 9,96 м^.

Пример 4.2-6. Процесс проводится в установке с рециклом (см. рис. 4.12).

Рассчитать минимальную длину реактора вытеснения диаметром 25 мм для проведения жидкофазного процесса, описываемого сложной последовательной реакцией типа

к, к, AR-S

с константами скоростей А, = 2,8 мин и 2 = 3,2 мин~, соответствующую максимальной производительности по продукту R. Объемный расход вещества А с концентрацией 3,6 кмоль/м^ составляет 240 л/ч. Концентрация вещества А в рецикле равна исходной.

Решение. Минимальный объем реактора вытеснения будет соответствовать оптимальному времени пребывания реакционной смеси в реакторе вытеснения, которое для рассматриваемого условия определяется уравнением (см. табл. 2.2)

Определяем концентрацию вещества А на выходе из реактора по уравнению

Сд = СдцС-*! = 36e-2.so. = 1,43 кмоль/мЗ,

что соответствует степени превращения вещества А равной 0,6.

Из материального баланса по веществу А VqCq( 1 - Хд) = VC и баланса по потокам для смесителя Fq = V + V находим

0= F /Xд = 240/0,6 = 400л/ч. Рассчитываем объем реактора вытеснения:

рец= КоХ = 400-0,33/60 = 2,2 Л.

Определяем длину реактора вытеснения:

, 4v 4-2.2-10 L = - =-;-= 4,48 м.



4.2.2. Задачи

Задания этого раздела в основном связаны с расчетом режима установки с рециклом, состоящей из смесителя, реактора и делителя. Реактор - идеального вытеснения (см. рис. 4.12) или идеального смещения (рис. 4.13). В делителе полностью разделяются продукт реакции, который выводится из системы, и остатки исходного вещества, возвращающегося в реактор через смеситель. Имеющийся в реакционном потоке инертный компонент разделяется между рециркулирую-щим и отходящим потоками.

4.2-1. Процесс описывается реакцией типа А 2R и проводится в установке, состоящей из смесителя См, реактора и делительного устройства Д (см. рис. 4.12). Константа скорости реакции равна 0,025 с . Концентрация вещества А на выходе из реактора составляет 0,36 моль/л, что соответствует степени превращения в реакторе 0,4. Объем реактора вытеснения равен 75 л. Концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле составляет 0,8 кмоль/м^.

Определить объем рецикла и производительность по продукту R.

4.2-2. Процесс проводится в установке (см. рис. 4.13). В реакторе идеального смешения протекает реакция А -> R. Производительность по продукту R составляет 10 кмоль/ч. Константа скорости реакции равна 0,06 с~. Степень превращения в реакторе составляет 0,8, объем реактора смешения - 0,2 м^, концентрация вещества А в исходном потоке -0,4 кмоль/м^.

Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле.

4.2-3. Процесс проводится в установке (см. рис. 4.12). В реакторе идеального вытеснения объемом 10 л протекает реакция А -> R. Производительность по продукту R составляет 10 кмоль/ч, константа скорости реакции - 0,04 с , степень превращения в реакторе - 0,6, концентрация вещества А в исходном потоке - 2,5 кмоль/м^.

Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле.

4.2-4. Процесс проводится в установке (см. рис. 4.12). В реакторе идеального вытеснения протекает реакция А R. Производительность по продукту R составляет 1,8 кмоль/ч, константа скорости реакции -0,02 с~. Концентрация вещества А в исходном потоке равна 2,5 кмоль/м^, на выходе из реактора - 1,05 кмоль/м^.

Определить объем рецикла, концентрацию вещества А в рецикле и объем реактора.



4.2-5. Процесс проводится в установке (см. рис. 4.12). В реакторе идеального вытеснения протекает реакция А R. Производительность по продукту R составляет 2,4 кмоль/ч. Константа скорости реакции равна 0,03 с , степень превращения в реакторе - 0,6, концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле - 1,6 кмоль/м^, концентрация вещества А на выходе из ректора - 0,64 кмоль/м^. Определить объем рецикла и объем реактора.

4.2-6. Процесс описывается реакцией типа А 1,5R. Константа скорости реакции равна 0,025 с , концентрация вещества А в исходном потоке и рецикле - 1,8 кмоль/м^, а на выходе из реактора -0,9 кмоль/м^. Процесс проводится в реакторе вытеснения объемом 140 л (см. рис. 4.12).

Определить объем рецикла и производительность установки по исходному веществу

4.2-7. В реакторе идеального вытеснения объемом 150 л (см. рис. 4.12) протекает реакция А 2R. Константа скорости реакции равна 0,015 с~ i, степень превращения в реакторе - 0,4, концентрация вещества А в исходном потоке - 0,8 кмоль/м^, а на выходе из реактора -0,36 кмоль/м^

Определить объем рецикла и концентрацию вещества А в рецикле, а также производительность установки по исходному веществу.

4.2-8. В реакторе идеального смещения (см. рис. 4.13) протекает реакция 2А R. Производительность по продукту А составляет 18,36 кмоль/ч, константа скорости реакции равна 1,25 м^Дкиольс), степень превращения в реакторе - 0,7, концентрация вещества А в исходном потоке и в рецикле - 3 кмоль/м^.

Определить производительность установки по продукту R, объем реактора и объем рецикла.

4.2-9. В реакторе идеального смешения (см. рис. 4.13) протекает реакция 2А R. Производительность по продукту А составляет 16,2 кмоль/ч, константа скорости реакции - 0,05 мЗ/(кмоль-с), степень превращения в реакторе - 0,65, концентрация вещества А в исходном потоке и в рецикле - 1,7 кмоль/м^.

Определить производительность установки по продукту R, объем реактора и объем рецикла.

4.2-10. Процесс описывается реакцией типа 2А R. Производительность установки (см. рис. 4.12) по продукту А составляет 15,12 кмоль/ч, объемный расход вещества А - 8,4 м^/ч, концентрация вещества А на



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