Основы химической технологии
![]()
; ![]()
;
;
![]()
.
2 Определим начальную концентрацию компонента А
;
![]()
.
3 Определим поверхность теплообмена:
;
(
),
Выбираем одноходовой кожухотрубчатый теплообменник (n=37, d=259
).
Выразим длину трубок теплообменника из следующего соотношения:
,
Откуда
;
.
Задача 16
Определить температуру нагревания реагента А на входе в РИС-Н адиабатически при осуществлении необратимой экзотермической реакции А R.
Тепловой эффект химической реакции ![]()
.
Степень превращения
.
Температура проведения реакции ![]()
.
Теплоёмкость ![]()
.
1 Составим тепловой баланс реактора:
,
Где
.
2 Выразим из последнего выражения
:
;
.
Задача 17
Определить количество теплоты, которое необходимо отводить в РИС-Н при проведении в нём обратимой экзотермической реакции А+B R+18000
, с тем, чтобы обеспечить максимальную степень превращения реагента А(
).
Температура реакционной смеси на входе в реактор ![]()
.
Теплоёмкость ![]()
.
Известна также экспериментальная зависимость, представленная в таблице 6.
Таблица 6 – Экспериментальная зависимость степени превращения
от температуры Т
|
|
5 |
15 |
25 |
35 |
40 |
42 |
45 |
55 |
65 |
|
|
0,18 |
0,31 |
0,46 |
0,56 |
0,58 |
0,60 |
0,59 |
0,49 |
0,38 |
1 Из экспериментальной зависимости, представленной в таблице 6, видно, что максимальная степень превращения реагента А достигается только при температуре реакционной смеси, равной 42
. Для этой температуры и будем производить все дальнейшие расчёты.
2 Принимаем, что реактор работает в политропическом режиме
3 Составим уравнение теплового баланса для реактора, работающего в политропическом режиме:
;
![]()
.
.
преобразуем последнее выражение к следующему виду:
,
Откуда
![]()
;
![]()
Следовательно, режим работы реактора должен быть адиабатическим.
Задача 18
Определить объёмные расходы реагентов
и
в РИС-Н при проведении реакции А+В=R+S. Объём РИС-Н
л; ![]()
;
![]()
;
;![]()
;![]()
.
1 Составим алгоритм расчёта:
Рисунок 10 – Схема расчёта
2 Определим начальные концентрации компонентов А и В в смеси:
Принимаем
;
