Организация эксперимента в химической промышленности

Контрольная работа - Разное

Другие контрольные работы по предмету Разное

рации:

 

 

В результате получаем безразмерные величины для построения -выходной кривой (таблица 8).

 

Таблица 8 - Безразмерные величины для построения -выходной кривой

00,330,6711,331,67200,090,771,290,770,090

Используя данные таблицы 8, строим -выходную кривую (Рисунок 4):

 

Рисунок 4 - Отклик реактора

 

Согласно визуальной оценке, -выходной кривой аппарат следует ячеечной модели.

Для окончательного вывода о типе реактора проведем статистическую оценку -выходной кривой.

Определим размерную дисперсию:

 

 

Определим безразмерную дисперсию:

 

 

Определим обратную величину диффузионного критерия Пекле:

 

 

Так как , то реактор следует ячеечной модели и называется каскадом реакторов.

 

3.2Определение объема химического реактора

 

В реакторе протекает реакция при начальной концентрации реагента : , конечных концентрациях : и : . Степень превращения реагента равна 90 %. Производительность реактора . Константа скорости химической реакции . Определить объемы всех типов реакторов.

Найдем начальную концентрацию реагента :

 

 

Найдем конечную концентрацию реагента и начальную концентрацию реагента через связь реагентов. Для данного уравнения расход всех реагентов одинаков: .

Расход реагента

 

 

Тогда расход реагентов и

 

 

Отсюда

 

 

Определим степени превращения реагентов и :

 

 

Найдем размерность константы скорости химической реакции, используя уравнение скорости реакции по закону действующих масс:

 

Рассчитаем реактор смешения:

 

 

Выбираем стандартный аппарат объемом .

Перед расчетом реактора вытеснения и каскада реакторов установим связь между концентрациями реагентов. Для этого используем связь расходов:

 

.

 

В произвольный момент времени:

Установленная зависимость справедлива для любого момента времени, в том числе и для начала и конца процесса:

 

 

Рассчитаем реактор вытеснения:

 

 

Разложим полученную дробь на сумму простейших дробей:

 

 

Тогда

 

Выбираем стандартный аппарат объемом .

Рассчитаем каскад из двух реакторов:

 

 

Исходя из условия , получаем:

 

 

Решая данное уравнение в системе MathCAD, получаем:

 

Тогда

 

 

Рассчитаем объемы:

 

надежность эксперимент дисперсионная химический аппарат

Выбираем стандартный аппарат объемом .