Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 173 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

173
Константа скорости прямой реакции k
1
= 0,00175 c
–1
; константа
равновесия K
c
= 4,8. Начальные концентрации веществ:
,0
A
C
= 0,45 кмоль/м
3
;
,0
R
C
= 0. Цена вещества А – 5,6 руб/кмоль. Объем реактора смешения
V
p
= 1,4 м
3
, производственные затраты на его обслуживание –
0,0062 руб/(м
3
с). Объем реактора вытеснения V
p
= 1,4 м
3
, производственные
затраты на его обслуживание – 0,008 руб/(м
3
с).
После реактора проводится разделение продукта и непрореагировавше-
го вещества А, причем 10% непрореагировавшего вещества А теряются, а
продукт выделяется полностью. Выделенное вещество А можно снова ис-
пользовать в производстве. Производственные затраты на разделение состав-
ляют 1,2 руб/(кмоль непрореагировавшего А). Оптовая цена продукта R –
28,4 руб/кмоль.
1. Определить максимальный доход при использовании РИВ и РИС.
Найти себестоимость продукта.
2. Определить скорость подачи для РИС и РИВ, необходимую для того,
чтобы себестоимость продукта была минимальной. Рассчитать эту
себестоимость.
Ответ: 1. РИС – 0,00481 м
3
/с; 22,22 руб/кмоль. РИВ – 0.00542 руб/с;
22,18 руб/кмоль. 2. РИС – 0,00570 м
3
/с; 22,02 руб/кмоль. РИВ – 0,00507 м
3
/с;
22.06 руб/кмоль.
4. Реакция
+
А R S

,
где R – продукт реакции. Константа скорости реакции k = 0,00065 с
–1
.
Концентрация исходного вещества А на входе в реакционный узел равна
,0
A
C
= 0,085 кмоль/м
3
. Реакцию предполагается проводить в четырех
реакторах идеального смешения, равных по объему. Производственные
затраты на обслуживание одного реактора составляют 0,00052 руб/(см
3
),
двух реакторов – 0,00042 руб/(см
3
), трех реакторов – 0,00037 руб/(см
3
),
четырех реакторов – 0,00035 руб/(см
3
). Цена вещества А за 1 кмоль –
3,5 руб/кмоль.
Определить оптимальные скорости подачи, необходимые для
получения минимальной себестоимости продукта в случае одного, двух, трех
и четырех реакторов. Для каждого из указанных случаев определить
себестоимость продукта и степень превращения Х
A
.
Ответ: 1 – 24.39 руб/кмоль, 939 с, 0.379; 2 – 19.53 руб/кмоль, 1138 с,
0.467; 3 – 17.44 руб/кмоль, 1247 с, 0.512; 4 – 16.53 руб/кмоль, 1302 с, 0.536.
5. Целевой продукт В получают при последовательных реакциях первого
порядка:
1 2
А B C
,
в изотермических условиях – в реакторе идеального вытеснения объемом
2,5 м
3
. Из экспериментальных данных известно, что k
1
= 0,1 ч
–1
и k
2
/k
1
= 0,5.
Оптовая цена реагента равна 300 руб/кмоль, энергетические затраты на
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы