ВУЗ:
Составители:
41 42
та. Рассчитывают энергию активации реакции. Определяют
при одной из заданных температур (20, 30 или 40
о
С) зави-
симость производительности реактора от степени превра-
щения NaOH. Степень превращения NaOH 0,2; 0,3; 0,4; 0,5;
0,6; 0,7. Производительность реактора рассчитывают по
формуле
G = m/(τ + τ
всп
), (4.9)
где G – производительность реактора по одному из про-
дуктов реакции (ацетату натрия), моль/ч; m – количество
полученного ацетат натрия за одну операцию, моль; τ – ра-
бочее время (время проведения реакции), ч; τ
всп
– вспомога-
тельное время (время на непроизводительные операции: за-
грузка, выгрузка реагентов, пуск и остановка реактора), ч.
При оформлении отчета о работе следует начертить
схему установки. Исходные, полученные и рассчитанные
данные свести в таблицу по образцу:
Объем 0,1н NaOH, дм
3
–
Объем 0,1н этилацетата, дм
3
–
Общий объем раствора, дм
3
–
Начальная концентрация щелочи в реакторе, моль\дм
3
–
Начальная концентрация этилацетата, моль\дм
3
–
Текущая
концентра-
ция р-ра
Степень пре-
вращения
Время
начала
опыта τ,
сек
Сопротив-
ление рас-
твора R,
Ом
С
NaOH
C
э.а.
x
NaOH
x
э.а.
Скорость
реакции u
Кон-
станта
скорости
реакции
k
Строят графики изменения концентрации и степени
превращения NaOH и этилацетата во времени. На основа-
нии полученных результатов делают выводы об условиях
эффективного использования периодического реактора.
В.ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР ИДЕАЛЬНОГО
СМЕШЕНИЯ И КАСКАД РЕАКТОРОВ
При стационарном режиме все параметры в реакторе
идеального смешения постоянны во времени и в простран-
стве (во всем объеме). Для расчета реактора полного сме-
шения используют характеристическое уравнение, выве-
денное на основе материального баланса реактора:
τ = C
A
x
A
/ - u
A
или
τ= (C
Aо
– C
A
)/ - u
A
. (4.10)
В единичном реакторе полного смешения концентрация
исходных реагентов невелика, так как мгновенно падает до
конечного значения. Поэтому в нем малы скорость химиче-
ского превращения и степень превращения. Для повышения
этих показателей применяют ряд последовательно располо-
женных реакторов полного смешения – каскад реакторов.
Концентрация исходных реагентов С
А
в такой системе из-
меняется ступенчато. При этом изменение концентрации
происходит мгновенно при входе реакционной смеси в каж-
дый реактор. Для каждого отдельно взятого реактора каска-
да справедливо уравнение для единичного реактора полного
смешение, записанное для n-го реактора:
τ
n
= (C
A(n-1)
– C
An
)/ - u
An
.
(4.11)
Концентрация С
А
в каскаде реакторов выше, чем в еди-
ничном реакторе смешения, и приближается с увеличением
числа реакторов по величине к концентрации в реакторе
вытеснения. Поэтому для достижения одной и той же сте-
пени превращения х
А
с увеличением числа реакторов в кас-
каде уменьшается общий объем системы (при постоянном
объеме каскада с увеличением числа реакторов растет х
А
).
41 42
та. Рассчитывают энергию активации реакции. Определяют
при одной из заданных температур (20, 30 или 40оС) зави- В.ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР ИДЕАЛЬНОГО
симость производительности реактора от степени превра- СМЕШЕНИЯ И КАСКАД РЕАКТОРОВ
щения NaOH. Степень превращения NaOH 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; При стационарном режиме все параметры в реакторе
0,6; 0,7. Производительность реактора рассчитывают по идеального смешения постоянны во времени и в простран-
формуле стве (во всем объеме). Для расчета реактора полного сме-
шения используют характеристическое уравнение, выве-
G = m/(τ + τвсп), (4.9) денное на основе материального баланса реактора:
где G – производительность реактора по одному из про-
дуктов реакции (ацетату натрия), моль/ч; m – количество τ = CA xA / - uA
полученного ацетат натрия за одну операцию, моль; τ – ра- или
бочее время (время проведения реакции), ч; τвсп – вспомога- τ= (CAо – CA)/ - uA . (4.10)
тельное время (время на непроизводительные операции: за-
грузка, выгрузка реагентов, пуск и остановка реактора), ч. В единичном реакторе полного смешения концентрация
При оформлении отчета о работе следует начертить исходных реагентов невелика, так как мгновенно падает до
схему установки. Исходные, полученные и рассчитанные конечного значения. Поэтому в нем малы скорость химиче-
данные свести в таблицу по образцу: ского превращения и степень превращения. Для повышения
Объем 0,1н NaOH, дм3 – этих показателей применяют ряд последовательно располо-
Объем 0,1н этилацетата, дм3 – женных реакторов полного смешения – каскад реакторов.
Общий объем раствора, дм3 – Концентрация исходных реагентов СА в такой системе из-
Начальная концентрация щелочи в реакторе, моль\дм3 – меняется ступенчато. При этом изменение концентрации
Начальная концентрация этилацетата, моль\дм3 – происходит мгновенно при входе реакционной смеси в каж-
дый реактор. Для каждого отдельно взятого реактора каска-
Текущая
Степень пре- Кон-
да справедливо уравнение для единичного реактора полного
Время Сопротив- концентра-
начала ление рас- ция р-ра
вращения
Скорость
станта смешение, записанное для n-го реактора:
опыта τ, скорости
твора R, реакции u
С C x x реакции
сек Ом
k τn = (CA(n-1) – CAn)/ - uAn. (4.11)
NaOH э.а. NaOH э.а.
Концентрация СА в каскаде реакторов выше, чем в еди-
Строят графики изменения концентрации и степени ничном реакторе смешения, и приближается с увеличением
превращения NaOH и этилацетата во времени. На основа- числа реакторов по величине к концентрации в реакторе
нии полученных результатов делают выводы об условиях вытеснения. Поэтому для достижения одной и той же сте-
эффективного использования периодического реактора. пени превращения хА с увеличением числа реакторов в кас-
каде уменьшается общий объем системы (при постоянном
объеме каскада с увеличением числа реакторов растет хА).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
