Geum.ru

Конверсия угарного газа с паром

Курсовой проект - Химия

Другие курсовые по предмету Химия

,10). В результате будет построен требуемый график.

  • Построим зависимость равновесной степени превращения от давления. В слот абсциссы вставим технический аргумент Pm, в слот ординаты через запятую вставим три обращения к частной функции равновесной степени превращения для трех разных температур: Xp(343, Pm), Xp(390, Pm), Xp(403, Pm).

    • Из графиков видно, что равновесная степень превращения не меняется при разных температурах и давлениях. Это можно объяснить тем, что реакция является необратимой, идет до конца, исходные вещества превращаются в продукты реакции. Равновесная степень превращения равна 1 при температурах не ниже 1300С и давлении от 1 до 10 Па.

    1. Для расчета конечной степени превращения в РПС, используя уравнение материального баланса РПС, записываем функцию F. С ее помощью будем искать такое значение х, при котором F станет равной нулю.
    2. Определим функцию XAK, способную с помощью стандартной функции root рассчитать значение конечной степени превращения.
    3. Чтобы построить объемный график поверхности, определим частную функцию от 2 аргументов Xp(T,P) . При этом первое приближение также задается.
    4. Для построения поверхности конечной степени превращения в РПС определим частную функцию XAK1(T,P).
    5. Аналогично предыдущему пункту для построения конечной степени превращения используем частную функцию XAK2(T,P).
    6. Построим поверхности на объемном графике. В слот через запятую введем три обращения к вспомогательной функции Y. После настройки диапазонов аргументов в место трех обращений вводим имена отображаемых функций.
    7. Строим плоский X-Y-график. Сначала в качестве аргумента вводим Tm. Затем устанавливаем соответствующие пределы изменений.
    8. Аналогично строим для зависимости степени превращения от давления.

    Из графиков видно, что равновесная степень превращения с увеличением давления возрастает, что характерно для реакции с уменьшением объема.

     

    1.3 Расчет объема адиабатического реактора по степени превращения

     

    Время пребывания в РПС рассчитывается по формуле:

    , в РИВ - по формуле.

     

    Знание времени пребывания газовой смеси внутри ректора позволяет рассчитать объем реактора по заданному объемному расходу смеси и наоборот, объемный расход по заданному объему ректора. Рассчитаем, как степень превращения будет изменяться при увеличении времени пребывания в адиабатическом реакторе.

    Порядок решения:

    1. Введем стехиометрические коэффициенты в соответствии с уравнением реакции. Рассчитаем изменение числа киломолей в ходе реакции.
    2. Глобально определим мольные доли веществ в исходной смеси.
    3. Определяем функции для константы равновесия kp, константы скорости реакции kc, безразмерной величины А.
    4. Подключаем модуль с определениями всех основных функций.
    5. Определяем функцию адиабатического разогрева.
    6. Определяем функции прямой, обратной и наблюдаемой скоростей реакции. В функциях константы скорости вместо температуры ставим обращение к функции адиабаты T(t, x).
    7. Для расчета равновесной степени превращения вводим функцию:xp(t, P, x, ZA1, ZB1, ZC1, ZD1).
    8. Определяем функции для расчета времени превращения в РПС и РИВ по уравнению материального баланса.

    Используя функцию для расчета равновесной степени превращения, рассчитываем значение равновесной степени превращения для начальной температуры газовой смеси, равной .

    Аналогично рассчитываем значение степени превращения близкое к равновесной степени превращения для начальной температуры газовой смеси .

    Для построения объемного графика определяем функции, ,, а также определяем коэффициент адиабатического разогрева.

    1. Построим поверхности на объемном графике.
    2. Строим график зависимости температуры газовой смеси от степени превращения в адиабатическом реакторе.
    3. Строим зависимость скоростей реакции от степени превращения. Особенность данного графика состоит в том, что скорость реакции зависит одновременно от степени превращения и температуры.
    4. На графике отразим зависимость подынтегральной функции в адиабатическом РПС и РИВ от степени превращения. Площадь под кривой будет соответствовать времени пребывания в адиабатическом РИВ, а площадь под горизонтальной прямой - времени пребывания в адиабатическом РПС.
    5. Строим график зависимости степеней превращения от времени пребывания.

    Вывод

    Конечная степень превращения наблюдаемой скорости реакции стремится к бесконечности при увеличении времени пребывания смеси в реакторе. Время пребывания смеси в адиабатическом РИВ больше времени пребывания смеси в адиабатическом РПС.

     

    1.4 Расчет себестоимости

     

    1. Введем стехиометрические коэффициенты в соответствии с уравнением реакции. Рассчитаем изменение числа киломолей в ходе реакции.
    2. Глобально определим мольные доли веществ в исходной смеси.
    3. Определяем функции для константы равновесия kp, константы скорости реакции kc, безразмерной величины А.
    4. Подключаем модуль с определениями всех основных функций.
    5. Определяем функцию адиабатического разогрева. Определяем функции прямой, обратной и наблюдаемой скоростей реакции.
    6. Определяем функции прямой, обратной и наблюдаемой скоростей реакции.
    7. Опр