Зависимость от степени конверсии РИВ

Для РИВ нулевой порядок такой же как и для РИС.

Первый порядок:

∙ ;

Второй порядок:

; прямая

Для всех реакторов идут убывающие зависимости при приближении , .

Пример 13. Сравнить удельную производительность реакторов РИВ и РИС при условии, что в них протекает гомогенная реакция А+У→В+Z, до степени превращения =0.5, известно, что начальные концентрации реагентов равны концентрации продуктов на выходе из реакторов одинаковых степенях превращения =0.5.

Решение: ;

;

∙ = ∙ ;

; А+У→В+Z;

;

;

Параметр/реагент	А	У
τ=
Израсх/образовалось
ν	-1	-1

= = = = = = G_BРИВ;

;

Пример 14. Сравнить удельную производительность каскада реакторов РИС с одним РИВ для гомогенной реакции первого порядка. Степень конверсии , А→В.

Решение. Поскольку объем ячеек каскада одинаковый, значит в каждом реакторе время одинаковое. Распишем уравнение скорости первого порядка:

,

реактор безынтегральный, характеристическое уравнение имеет следующий вид.

;

Необходимо прописать характеристическое уравнение для каждого реактора каскада.

1 реактор:

;

записывается, так как нас интересует концентрация вещества А на выходе из реактора, т.е. когда реакция в реакторе прошла. Выразим из этого уравнения :

k ;

k ;

Поменяем знаки х (-1)

k ;

;

= (*)

2 реактор:

;

k ;

k ;

Поменяем знаки х (-1)

k ;

;

= (**)

Подставим (*) в (**), получено следующее выражение:

;

Аналогично, для любого последующего i-го реактора получается такое выражение

;

;

Если необходимо выражение через , то так как

;

= ;

Отсюда необходимо вытащить τ. Преобразуем последнее выражение, чтобы выявить чему равно время. Возведем правую и левую части равенства в степень , получим

;

Примем ;

;

;

kτ= ;

τ= ;

Для одного реактора, а для n реакторов

τ= ;

= = ; ; ;

= ∙ ∙ ;

= ;

Производительность для каскада РИС.

Далее сравним с РИВ

;

= =

Дата добавления: 2015-08-17