Рассчитать объемы РИС – Н и РИВ до достижения заданной степени превращения и сравнить

Рассчитать объемы РИС – Н и РИВ до достижения заданной степени превращения и сравнить их объемы. Схема реакции: А R. Исходные данные Вариант 1 Объемный расход реагента А GVA0, м3/час 7,5 Степень превращения ХA 0,58 Начальная концентрация реагента А в исходном потоке СA0, моль/ л 3,2 Константа скорости k,1/мин, 1,8 Число реакторов в каскаде, m 2 Уравнение скорости υ=k·CA

Расчет реактора РИС – Н.
Объем реактора рассчитаем по уравнению:
.
Уравнение скорости реакции (реакция первого порядка):
.
В потоке находится одно вещество, вступающее в реакцию, т.е. .
Рассчитаем скорость реакции:
моль/л∙мин.
Тогда объем реактора РИС – Н равен:
м3 или 96 л.
Расчет реактора РИВ.
Объем реактора рассчитывается по уравнению:
.
Уравнение скорости реакции (реакция первого порядка):
.
Найдем значение интеграла графическим методом . Для этого построим график зависимости от . Принимает значение с шагом 0,1 и дополнительной точкой со значением, рассчитаем скорость реакции и обратное значение скорости . Результаты расчета представлены в таблице 1.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 1. Зависимость скорости реакции от степени превращения
Расчетные величины Число точек
1 2 3 4 5 6 7
0,00 0,08 0,18 0,28 0,38 0,48 0,58
, моль/л∙мин
5,76 5,30 4,72 4,15 3,57 3,00 2,42
, л∙мин/моль 0,17 0,19 0,21 0,24 0,28 0,33 0,41
Построим график зависимости обратной скорости от степени превращения и рассчитаем площадь под кривой.
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1.График зависимости обратной скорости реакции от степени превращения
Единицей измерения площади выбираем прямоугольник и определяем его площадь путем умножения значений сторон с учетом размерности:
л∙мин/моль∙см2.
Находим площадь умножением полученной суммы на масштаб:
.
Площади под кривой равна л∙мин/моль.
Тогда объем реактора:
м3 или 700 л.
Ответ: сравнивая объемы двух реакторов можно сделать вывод, что реактор РИС – Н более эффективен, чем реактор РИВ.

. Для этого построим график зависимости от . Принимает значение с шагом 0,1 и дополнительной точкой со значением, рассчитаем скорость реакции и обратное значение скорости . Результаты расчета представлены в таблице 1.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 1. Зависимость скорости реакции от степени превращения
Расчетные величины Число точек
1 2 3 4 5 6 7
0,00 0,08 0,18 0,28 0,38 0,48 0,58
, моль/л∙мин
5,76 5,30 4,72 4,15 3,57 3,00 2,42
, л∙мин/моль 0,17 0,19 0,21 0,24 0,28 0,33 0,41
Построим график зависимости обратной скорости от степени превращения и рассчитаем площадь под кривой.
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1.График зависимости обратной скорости реакции от степени превращения
Единицей измерения площади выбираем прямоугольник и определяем его площадь путем умножения значений сторон с учетом размерности:
л∙мин/моль∙см2.
Находим площадь умножением полученной суммы на масштаб:
.
Площади под кривой равна л∙мин/моль.
Тогда объем реактора:
м3 или 700 л.
Ответ: сравнивая объемы двух реакторов можно сделать вывод, что реактор РИС – Н более эффективен, чем реактор РИВ.