Контрольная работа: Основы химической технологии
- объем смеси в
конце реакции.
Отношение
определим по формуле
[2,с.22]:
,
где
β – доля стехиометрической смеси исходных реагентов в реакционной смеси.
В
нашем случае
,
.
.
.
2 Определим
равновесные степени превращения по формуле [2, с.22]:
;
.
Задача
8
В реакторе
протекает реакция: А+2В 2R+S. Начальные количества ; .
В реакционной смеси, выходящей из реактора . Известно, что в
равновесной смеси содержится . Определить выход продукта
.
1
Выход продукта можно определить из следующего соотношения:
2
Степень превращения реагента А можно определить следующим образом:
;
3
Равновесную степень превращения реагента А можно определить из выражения:
;
4
Определим выход продукта:
Задача
9
Определить
необходимое время пребывания τ в РИС-П для достижения ХА =
0,9.В реакторе проводится изотермическая необратимая реакция второго порядка,
реактор заполнен частично веществом А, мольная масса 110кг/кмоль, плотность
исходного раствора и продукта 1100кг/м3 и1320кг/м3,
константа химической реакции К =0,8м3/моль ч.
Задачу
решаем двумя способами без учета плотности и с учетом плотности.
1
Определим τрис-п без учета изменений плотности:
1.1
Изобразим схему расчета:
Рисунок
5 - Расчетная схема
2
Определим τрис-п с учетом изменения плотности( объема):
2.1
Изобразим схему расчета
Рисунок
6 - Схема расчета
2.2
Определим степень изменения объема :
[мет. 2 с.30]
Принимаем
, что объем и плтности взаимосвязаны следующим образом.
где
это объем и плотность
смеси в данный, объем и
плотность в начальный момент времени.
По
условию, если ХА =1, то
2.3
Определим СА.О:
2.4
Определим концентрацию СА :
Примечание:
задачу решаем в общем виде.
2.5
Определим скорость химической реакции:
2.6
Определим τрис-п :
Подставим
значение скорости и получим:
Проинтегрируем
и получим:
Подставим
численные значения:
Задача
10
Рассчитать объём
реактора идеального вытеснения (РИВ) при проведении в нём реакции: А R+SО.
Условия:
1
Объёмный расход исходного компонента ;
2
Начальная концентрация ;
3
Константа скорости химической реакции
4
Степень превращения .
Примечания:
1
Данная реакция второго порядка (это следует из уравнения реакции и размерности
константы скорости химической реакции);
2
Размерность величин переведём в систему СИ , так как объёмный расход и
константа скорости химической реакции приведены в разных размерностях.
Рассчитаем
объём реактора идеального вытеснения:
;
.
Задача
11
Определить
какое количество вещества А можно переработать в РИС-П за сутки при проведении
реакции : , если
объём
РИС-П ;
степень
превращения ;
константа
скорости реакции ;
начальная
концентрация реагента А ;
коэффициент
заполнения реактора ψ=0,8;
время
загрузки и выгрузки за одну операцию 30 мин;
1
Изобразим алгоритм расчета на схеме:
Рисунок
7 – Алгоритм решения
2
Определим
3
Определим
4
Определим N
5
Определим количество вещества
6
Определим
7
Определим
Задача
12
В
реакторе идеального смешения периодического действия (РИС-П) проводится
изотермическая реакция: .
Реактор заполнен чистым веществом А, мольная масса М которого 110 . Плотность вещества .
Степень превращения вещества .
Константа равновесия . Продолжительность
вспомогательных операций . Объём реактора ;
степень заполнения реактора исходным реагентом .
Определить
продолжительность реакции ,
производительность реактора и количество
вещества А, подвергнутого превращению в 1 реактора
за 1, то есть интенсивность
реактора I.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |