Реакторы идеального смешения

Повторяющегося деяния

Реактор безупречного смешения повторяющегося деяния представляет собой аппарат, снабженный перемешивающим устройством. Загрузка реагентов и выгрузка товаров осуществляется временами. Вещественный баланс реактора повторяющегося деяния в согласовании с уравнением 1:

(12);

(13);

(14).

После разделения переменных и интегрирования находим:

(15).

Уравнение 15 позволяет найти нужное время пребывания реагентов в реакторе повторяющегося деяния для заслуги данной степени перевоплощения. При Реакторы идеального смешения неизменном обскурантистском объеме уравнение приобретает вид:

(16).

В случае, когда объем обскурантистской массы изменяется уравнение 16 воспримет вид :

(17).

В тех случаях, когда в РИС-П проводится реакция, порядок которой отличается от 0 и 1, интегрирование уравнения становится затруднительным, потому расчет рабочего времени хим реакции делается способом графического интегрирования.

В то же время Реакторы идеального смешения, если понятно время реакции, объем РИС-П можно отыскать, используя уравнение:

(18),

где Gv- дневная производительность;

z- припас мощности (0,1- 0,25);

φ- коэффициент наполнения (0,6 - 0,85);

τп - полное время повторяющегося процесса ( ) Это время складывается из времени реакции ( ) и вспомогательного времени ( ), которое идет на загрузку и на выгрузку, нагревание и остывание реактора повторяющегося деяния и другое Реакторы идеального смешения.

Реакторы повторяющегося деяния ординарны по конструкции, требуют маленького вспомогательного оборудования, потому они в особенности комфортны в малотоннажных производствах (лекарственных, парфюмерных и др.). Разглядим некие примеры расчетов реакторов повторяющегося деяния.

Пример 8.

Найти, какое количество вещества А можно переработать в РИС – П за день при проведении реакции в неизменном объеме.

Дано Реакторы идеального смешения:

реакция А → R;

порядок реакции n=1;

VРИС-П = 10 м3;

время загрузки и выгрузки за одну операцию – 80мин;

коэффициент наполнения φ - 0,8;

исходная концентрация начального вещества СА,0= 20 кмоль/ м3;

константа быстроты реакции k= 0,03 мин-1;

степень перевоплощения xA = 0,9.

Решение.

Время хим реакции определяем по уравнению (16):

Определяем полное время проведения процесса.

Определяем количество Реакторы идеального смешения циклов, которое можно выполнить за одни день.

.

Исходя из коэффициента наполнения реактора определяем нужный объем реактора.

.

Определяем количество вещества, которое можно переработать за один процесс:

.

Определяем количество вещества, которое можно переработать за одни день:

.

Задачки для самостоятельного решения

1. Процесс описывается реакцией типа 2А → R+ С с константой скорости k = 0,03 л/(моль Реакторы идеального смешения/мин). Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,9, начальная концентрация вещества А - 2 моль/л, Объем реактора смешения повторяющегося деяния – 10 м3. Коэффициент наполнения реактора 0,8. Время загрузки и выгрузки за одну операцию τв= 30 мин. Найти какое количество вещества А можно переработать за день.

2. Процесс описывается реакцией типа А → 2R+ С с Реакторы идеального смешения константой скорости k = 0,5 л/(моль/мин). Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,8, начальная концентрация вещества А – 1,8 моль/л, Большой расход реактора смешения повторяющегося деяния – 2 м3/мин. Коэффициент наполнения реактора 0,7. Полное время пребывания реагентов в реакторе реакции τп= 40 мин. Высчитать нужный объем реактора смешения повторяющегося деяния, степень перевоплощения вещества А Реакторы идеального смешения, селективность и выход мотивированного продукта R.

3. Жидкофазная реакция типа А → 2R имеет константу скорости k = 3,8 ч-1. Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,8, начальная концентрация вещества А – 0,8 моль/л, Объем реактора смешения повторяющегося деяния – 4 м3. Коэффициент наполнения реактора 0,8. Время загрузки и выгрузки за одну операцию τв= 20 мин. Найти суточную производительность по продукту R Реакторы идеального смешения.

4. Процесс описывается поочередной реакцией типа А→R с константой скорости k = 0,14 л/(моль/мин). Большой поток вещества А равен 4 м3/ч. Процесс проводится в реакторе смешения повторяющегося деяния объемом 140 л. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 48 мин Реакторы идеального смешения. Коэффициент наполнения реактора -0.7. Найти концентрации всех веществ на выходе из реактора, степень перевоплощения вещества A и селективность по продукту R.

5. Процесс описывается реакцией типа 2А→R с константой скорости k = 0,15 л/(моль/мин). Большой поток вещества А равен 40 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения повторяющегося деяния объемом 200 л Реакторы идеального смешения. Концентрация вещества А равна 2,2 моль/л. Коэффициент наполнения реактора 0,8. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 40 мин. Найти производительность реактора по продукту R за день, степень перевоплощения вещества A и селективность по продукту R.

6. Процесс описывается реакцией типа А + В → R c константой скорости k = 0,18 л/(моль/мин). Большой Реакторы идеального смешения поток вещества А равен 40 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 250 л. Концентрация вещества R на выходе из реактора равна 1,2 моль/л. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 25 мин. Коэффициент наполнения реактора -0.8. Найти концентрацию вещества А на входе в реактор и степень перевоплощения вещества A Реакторы идеального смешения.

7. Процесс описывается параллельной реакцией типа А + В → R+S с константами скоростей k1= 0,18 л/(моль/мин) и k2 = 0,14 л/(моль/мин). Поток вещества поступает с концентрацией 1,7 моль/л. Процесс проводится в реакторе смешения повторяющегося деяния объемом 100 л. Степень перевоплощения вещества A составляет 0,9. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 10 мин. Коэффициент наполнения Реакторы идеального смешения реактора -0.8. Найти допустимый расход вещества А.

8. Процесс описывается реакцией типа А + В → R с константой скорости k = 0,28 л/(моль/мин). Поток вещества поступает с концентрацией 1,6 моль/л. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 180 л. Степень перевоплощения вещества A составляет 0,7. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 30 мин. Коэффициент наполнения Реакторы идеального смешения реактора -0,76.Найти производительность реактора по продукту R за час.

9. Процесс описывается параллельной реакцией типа

с константами скоростей k1= 0,15 л/(моль/мин) и k2 = 0,11 л/(моль/мин). Большой поток вещества А с концентрацией 1,6 моль/л равен 100 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения повторяющегося деяния. Время загрузки и Реакторы идеального смешения выгрузки за одну операцию – 25 мин. Коэффициент наполнения реактора -0.8. Найти объем реактора и достигаемую в нем степень перевоплощения вещества А при условии, что производительность по продукту R составляет 4,8 кмоль/ч.

10. Процесс описывается реакцией типа А + В → R с константой скорости k = 0.48 л/(моль/мин). Большие потоки вещества А с концентрацией 1,3 моль/л и Реакторы идеального смешения вещества В с концентрацией 2,2 моль/л равны 100 л/мин. Процесс проводится в реакторе смешения объемом 2,2 м3. Концентрация вещества А на входе в реактор составляет 3,4 моль/л. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 40 мин. Коэффициент наполнения реактора - 0.65. Найти производительность реактора по продукту R за день.

11. Процесс описывается реакцией Реакторы идеального смешения типа А + В → R с константой скорости k = 0,39 л/(моль/мин). Большие потоки вещества А с концентрацией 1,3 моль/л и вещества В с концентрацией 1,7 моль/л равны 80 и 60 л/мин. Производительность реактора по продукту R составляет 8,64 кмоль/ч, концентрация продукта R на выходе - 0,8 моль/л. Время загрузки и выгрузки Реакторы идеального смешения за одну операцию – 50 мин. Коэффициент наполнения реактора -0.7. Найти требуемый объем реактора смешения повторяющегося деяния.

12. Процесс описывается реакцией типа 2А → R с константой скорости k = 0,44 л/(моль/мин). Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,9, начальная концентрация вещества А - 2,3 кмоль/м3, производительность реактора по продукту R – 4,8 кмоль/ч. Найти требуемый объем реактора Реакторы идеального смешения смешения повторяющегося деяния.

13. Процесс описывается реакцией типа А → 2R с константой скорости k = 0,24 мин-1. Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,7, начальная концентрация вещества А - 1,7 кмоль/м3, производительность реактора по продукту R – 2,8 кмоль/ч. Время загрузки и выгрузки за одну операцию – 20 мин. Найти требуемый объем реактора смешения повторяющегося деяния и Реакторы идеального смешения большой расход начальной консистенции..

14. Процесс описывается обратимой реакцией первого порядка типа 2А R с константами скоростей: прямой k1 = 55,4 м3/(кмоль/ч) и оборотной k2 = 3,2 ч-1 реакций. Данная степень перевоплощения вещества А составляет 0,8, начальная концентрация вещества А -1,4 моль/л. Объем реактора смешения повторяющегося деяния равен 0,8 м3. Найти производительность реактора Реакторы идеального смешения по продукту R за час.


realizaciya-fgos-vospitanie-kak-sostavnaya-chast-raboti-biblioteki-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya.html
realizaciya-funkcii-sortirovki-bd.html
realizaciya-funkcionalnosti.html