Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

услуги вэд подробно здесь

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Анализ процессов в химическом реакторе будем проводить по мере их усложнения, "6 учетом увеличивающегося числа яв­лений, имеющих место в процессе. Сначала рассмотрим изотер­мические процессы, а затем - процессы с явлениями теплопе-реноса (неизотермические). Будем рассматривать процессы, описываемые полученными выше математическими моделями (или, как говорят, будем изучать процессы в рамках этих моде­лей).

2.7. ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В ХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ

2.7.1. Режимы идеального смешения периодический и идеального вытеснения

Процессы в реакторах, работающих в режимах идеального сме­шения периодическом (ИС-п) и идеального вытеснения (ИВ), описываются уравнениями:

112


ИС-п                                               ИВ

dC/dt = W(Q                                   dC/dx = W(Q

при  t = О  С = Co                         при т = О  С = Cq

Математически эти уравнения полностью идентичны. Разни­ца в обозначении независимой переменной: t или т. Физически эти переменные принципиально различны: t - астрономическое время, т = 1/и - переменная, пропорциональная линейной вели­чине - длине реактора. Поскольку проводим анализ модели, то в дальнейшем будем использовать следующий вид уравнения:

dC/dx =W(Q;  при т = 0   С = С0,                   (2.135)

полагая т = \,t в зависимости от модели процесса. Анализ про­цесса проводим для случаев протекания реакций разного типа.

Простая необратимая реакция А = R. Скорость превращения W{Q для реакции первого порядка

W(C)=-kC,                                          (2.136)

или, переходя к степени превращения,

ЩС) = - кСй{\ - х).                              (2.136а)

Подставим (2.126) в (2.135):

dC/dx = -kC;  при т = 0  С = С0.                    (2.137)

В (2.137) переменные Сит разделяются. Интегрируем это урав­нение:

С                         т

J dC/C = Jfcj А,   или In С/С0 = -кх.

О)                О

Представим решение в виде двух зависимостей:

x = -Un^-;    С = С0е-к\                            (2.138)

Если использовать степень превращения х, то (2.135) примет вид

dx/dr = к(1 - х);  при   г = 0 х = 0                  (2.139)

и его решение будет

т = -1п—— и  х = \-е~к\                             (2.140)

к     1-х

Графическое представление С(т) из (2.138) и х(т) из (2.140) дано на рис. 2.41 (я = 1). Эти зависимости - экспоненциально уменьшающаяся для С(т) и зеркальная ей для х(т) - асимптота-

113


Рис. 2.41. Зависимость С (т) (о) и х (т) (б) для простых необратимых реакций разного порядка п

чески приближаются при т->»к С=0 или х = 1 соответствен­но. Для необратимой реакции исходное вещество постепенно расходуется до его полного превращения.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы