Доволен работой автора
Информация о работе
Подробнее о работе
«Реактор котёл для жидкостных химических реакций непрерывного действия» Рассчитать и выбрать стандар
- 4 страниц
- 2019 год
- 16 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Расчет выполним на 1 т готового продукта (mC=1000 кг).
Молекулярные массы компонентов реакции (кг/кмоль):
МА=170; МВ=36,5; МС=143,5; МD=63.
Массы веществ А, В, D по стехиометрии:
mA=mC∙a∙MAc∙MC=1000∙1∙1701∙143,5=1184,7кгт;
mВ=mC∙b∙MBc∙MC=1000∙1∙36,51∙143,5=254,4кгт;
mD=mC∙d∙MDc∙MC=1000∙1∙631∙143,5=439,1кгт.
Массы реагентов А и В должны быть увеличены с учетом степени превращения:
mA/=kА∙mAχ=1∙1184,70,81=1462,6кгт;
mВ/=kВ∙mВχ=1,08∙254,40,81=339,2кгт.
Избыточные массы непрореагировавших веществ А и В:
mA//=mA/-mA=1462,6-1184,7=277,9кгт;
mВ//=mВ/-mВ=339,2-254,4=84,8кгт.
Поступление воды с реагентами А и В:
mвод.А=mA/∙(1-хА)хА=1462,6∙(1-0,2)0,2=5850,4кгт;
mвод.В=mВ/∙(1-хВ)хВ=339,2∙(1-0,2)0,2=1356,8кгт.
Всего воды на входе:
mвод1=mвод.А+mвод.В=5850,4+1356,8=7207,2кгт.
Расход воды с продуктами реакции:
mвод2=mвод.1=7207,2кгт.
Количество вещества реагентов на входе:
nA/=mA/MA=1462,6170=8,6кмольт;
nВ/=mВ/MВ=339,236,5=9,3кмольт.
Количество вещества реагентов на выходе:
nA//=mA//MA=277,9170=2,64кмольт;
nВ//=mВ//MВ=84,836,5=2,32кмольт.
Результаты расчетов сводим в табл. 4.1.
Таблица 4.1 – Материальный баланс реактора
Приход Расход
Компонент mj,
кг/т xj,
% nj, кмоль/т Компонент mj,
кг/т xj,
% nj, кмоль/т
А 1462,6 16,2 8,6 А 277,9 3,1 2,64
В 339,2 3,8 9,3 В 84,8 0,9 2,32
Н2О 7207,2 80,0
С 1000 11,1
D 439,1 4,9
Н2О 7207,2 80,0
Всего
(Σ mj)
9009
100
Всего
(Σ mj)
9009
100
Плотность реакционной смеси по условиям выхода:
1ρсм=хjρj=0,03104350+0,0091600+0,1115560+0,0491500+0,80972→ρсм=1125кгм3.
Объем реакционной смеси на 1 т продукта:
vуд=mjρсм=90091125=8м3т.
Начальные и конечные концентрации реагентов:
САн=nA/vуд=8,68=1,08кмольм3;
СВн=nВ/vуд=9,38=1,16кмольм3;
САк=nA//vуд=2,648=0,33кмольм3;
СВк=nВ//vуд=2,328=0,29кмольм3.
Объемный расход реакционной смеси:
V=vуд∙G=8∙1=8м3сут.
Расход компонентов процесса на входе (индекс 1) и на выходе (индекс 2):
GA1=mA/∙G=1462,6∙1=1462,6кгсут;
GВ1=mВ/∙G=339,2∙1=339,2кгсут;
Gвод1=mвод1∙G=7207,2∙1=7207,2кгсут;
GA2=mA//∙G=277,9∙1=277,9кгсут;
GВ2=mВ//∙G=84,8∙1=84,8кгсут;
GС2=mС∙G=1000∙1=1000кгсут;
GD2=mD∙G=439,1∙1=439,1кгсут;
Gвод2=mвод2∙G=7207,2∙1=7207,2кгсут.
Константу скорости реакции находим по формуле:
kp2=k0∙exp-ER∙T,
где Т-температура реакции, К; Т=tp+273=80+273=353 К.
kp2=3∙1012∙exp-106∙1068314∙353=6,19∙10-4м3кмоль∙с.
В реакторе идеального смешения непрерывного действия концентрации реагентов равны конечным значениям, поэтому скорость
Отсутствует
«Реактор-котёл для жидкостных химических реакций непрерывного действия»
Рассчитать и выбрать стандартизованный реактор-котел непрерывного действия для проведения химической реакции вида в жидкой среде по исходным данным:
aA+bB=cC+dD
AgNO3+HCl=AgCl+HNO3
G=1т/сут
температура реакции tp=800C;
степень превращения χ=81%;
концентрации исходных реагентов в водных растворах:
AgNO3 – xA=20%;
HCl – xB=20%.
Рассчитать материальный баланс, определить тепловой эффект реакции и тепловую нагрузку реактора, выполнить кинетические расчеты и выбрать типоразмер реактора-котла. Проверить реактор на тепловую нагрузку, при необходимости выдать рекомендации по обеспечению расчетного теплового потока.
В качестве растворителя (разбавителя) используется вода. Температуру реакции принять 80°С. Реакция имеет суммарный второй порядок. Константу скорости реакции рассчитать по уравнению Аррениуса по заданным значениям коэффициента пропорциональности k0=3·1012 и энергии активации химической реакции Е=106·106 Дж/кмоль.
Коэффициент избытка для реагента А принять kА=1, для реагента В – kВ=1,08.
Допускается принимать к установке несколько реакторов для параллельной работы.
Отсутствует
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
