Кафедра основ Хімічної Технології
КОНТРОЛЬНАРОБОТА
по темі
В«Реактори ідеального витісненняВ»
Варіант № 14
реактор газовий потіквитіснення
У Р.І.В. Проводятьокислення SO 2 . Обсяг реакційної зони 150 м2 . Об'ємнийвитрата суміші 50000 м3/г . Склад вихідної суміші SO 2 - 0,1 ; O 2 - 0,11 ; SO 3 - 0,01 ; інше - азот. Тиск вреакторі Р = 1,5 атм .
Визначити значення температури газового потоку навході в реакторі, що забезпечує максимальну продуктивність реактора.
SO2 +ВЅ O2 = SO3
;;
;
Теплоємності:
;;;
Введення
Ступінь перемішування реагуючих мас в реакторахбезпосередньо впливає на режим їх роботи. При ідеальному витісненні температуразмінюється по висоті реакційного об'єму і у результаті змінюється константашвидкості реакції і, відповідно, швидкість процесу.
У Р.І.В. всі частинки рухаються в заданому напрямку,не перемішуючись з рухомими попереду і ззаду, і повністю витісняючи подібнопоршню знаходяться попереду частинки потоку. Тимчасово характеристикою Р.І.В.служить рівняння:
А також:
Якщо розглядати процес, що протікає в елементарномуобсязі реактора за час, то прихід реагенту в цей обсяг може бутипредставлений як:
Спад (витрата):
Кількість вихідного реагенту, що витрачається нахімічну реакцію:
Рівняння матеріального балансу всього реактора:
(*)
Рівняння (*) являє собою характеристичнерівняння Р.І.В. Воно дозволяє, якщо відома кінетика процесу, визначитичас перебування реагентів, а потім і розміри реактора при заданих витратахреагентів і ступеня перетворення або продуктивності реактора або при заданихрозмірах реактора і ступеня перетворення.
Модель витіснення можна застосовувати для технічнихрозрахунків при проектуванні Жидкофазная трубчастих реакторів і для розрахункукамерних печей.
Програма для розрахунку,складається у додатку REAC
-процедура рішеннядиференціального рівняння, параметри процедури:
шукана функція Щ± X Щ± по аргументу Щ± TAU Щ±!
початкове значенняаргументу Щ± O Щ±кінцеве значенняаргументу Щ± TAUk Щ±!
ідент-р. произв. Щ± F Щ± початкових значень функції Щ± Про Щ±
Результати розрахунків:
Tо
Y
600
899,129
625
984,872
650
1069,380
675
1141,420
700
1199,770
725
1242,670
750
1270,040
775
1281,800
800
1277,890
825
1258,640
850
1225,190
875
1177,820
900
1117,850
925
1046,690
Графічні залежності
Графік залежностіпродуктивності реактора від температури газового потоку на вході в реактор.
Висновок
Призбільшенні температури газового потоку на вході в реактор продуктивністьреактора зростає практично прямолінійно. Але при досягненні температури,рівною 775 (град.) продуктивність реактора досягає максимального значенняі становить 1281,8 м3/г, після чого з ростом температури продуктивністьпадає.
Такимчином, у цій роботі ми теоретично визначили при якій температуріпродуктивність реактора буде максимальною.
