Основы проектирования и оборудование производств органического синтеза. Сутягин В.М - 63 стр.

UptoLike

63
Приведенноеуравнениепозволяетрассчитатьизменениетемпера-
туры, степеньпревращенияиповерхностьтеплопередачивполитерми-
ческомреактореидеальноговытеснения.
Пример
Длятрубчатогореактора, работающегобезвнешнеготеплообмена, со-
ответствующегомоделиРИВНД, определитьпрофильизменениятемперату-
рыпотока.
Уравнениереакцииимеетвид:
А+ 2Y B + 3D

.
Температурапотоканавходевреактор
0
Т
= 100С. Табличныезначе-
ниятеплоемкостей:
,A ,1
112,3
p p
С C
Дж/(мольК);
,Y ,2
100,0
p p
С С
Дж/(мольК);
,B ,3
85,0
p p
С С
Дж/(мольК);
Д 4
P P
72,0
С C
Дж/(мольК).
Избытоквторогореагента(Y) β = 1,5. Степеньпревращениянавыходеизре-
актора: X
А
= 0,80. Тепловойэффектреакцииравен:
H
= 9150 Дж/моль.
Решение
Температурапотоканавыходесоставит:
0 ,0
A
X
p
p p
T C
H X
T
C C
.
В этом уравнении:
,0
112,3 2 1,5 100 412,3
p
C
 
Дж/(мольК);
0 ,0
412,3 100 41230
p
T C
 
Дж/моль.
1. ВыбираемшагпоконверсииX
А
= 0,2; приX
А
= 0,
0
T
= 100 °С.
2. ДелаемпервыйшагX
А
= 0,2, тогда:
0,8 112,3 2 1,5 0,2 100 1,85 0,2 3,72 0,2 410
p
C Дж/(мольК);
1
41230 0,2
9150 104,963
410 410
T °С.
3. ДелаемвторойшагX
А
= 0,4. Тогда
p
C
=0,6·112,3+2·(1,50,4)·100+1·85·0,4+3·72·0,4 = 407,78 Дж/(мольК);
2
41230 0,4
9150 110,075
407,78 407,78
T С.
4. АналогичноназначаемX
А
= 0,6 иX
А
= 0,8, производимрасчетсоответст-
вующихтемпературиполучим следующиезначения:
3
T
= 115,2 и
4
T
=
120,394 С.
Такимобразом, получилирядтемпературвзависимостиотстепени
превращения
A
X
:
Температуранавыходе, С
100 110,1 115,2 120,4
СтепеньконверсииX
А
0,0 0,2 0,4 0,6