Добавил:

19960915 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова

Предмет:

Химия древесины

Файл:

ОХТ (1)

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.03.2023

Размер:

876.93 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 22

Для Рис Н:

 

Рис1

Рис 2

Рис3

		0.1	16.9765 с
		0.006545 (1
			0.1)
		0.1	152.7884 с
		0.006545 (1
			0.5)
		0.9	1375.09549 с
		0.006545 (1
			0.9)

Для Рив:

Рив1	1	ln			1

	0.006545		1	0.1
	0.006545		1	0.1
Рив1	1	ln			1

	0.006545		1	0.5
	0.006545		1	0.5
Рив3	1	ln			1

	0.006545			0.9
	0.006545		1	0.9
Объем реактора			V	p		0
Объем реактора				p		0

16.09786 с

105.9048 с

351.8083 с

Пусть 0 1 м			/с , тогда
		3
Объем реактора Рис Н:
V		16.9765 1 16.9765 м		3
V	p Рис1	16.9765 1 16.9765 м
	p Рис1
V		152.7884 1 152.7884 м			3
V	p Рис 2	152.7884 1 152.7884 м
	p Рис 2
V		1375.09549 1 1375.09549 м					3
V	p Рис3	1375.09549 1 1375.09549 м
	p Рис3
Объем реактора Рив:
V		16.09786 1 16.09786 м			3
V	p Рив1	16.09786 1 16.09786 м
	p Рив1
V		105.9048 1 105.9048 м			3
V	p Рив 2	105.9048 1 105.9048 м
	p Рив 2
V		351.8083 1 351.8083 м				3
V	p Рив3	351.8083 1 351.8083 м
	p Рив3

Объем реактора Рис Н больше, чем объем реактора Рив:

V		16.9765 16.09786 0,87864 м	3	0,8786 м				3
V	p1	16.9765 16.09786 0,87864 м		0,8786 м
	p1
V		152.7884 105.9048 46,8836 м			3
V	p 2	152.7884 105.9048 46,8836 м
	p 2
V		1375.09549 351.8083 1023, 28719 м				3	1023, 2872 м		3
V	p3	1375.09549 351.8083 1023, 28719 м					1023, 2872 м
	p3

Задача 6. В какой последовательности установить реакторы Рив и Рис Н для проведения реакции второго порядка, если известны значения

k и CA .
0
Выбор последовательности установки реакторов необходимо
обосновать (т. е. задача требует развернутого ответа).
Вариант	k	СА0, кмоль/м3
10	6,0	2,0

Решение Для определения последовательности комбинированной модели, состоящей

из Рив и Рис, необходимо определить величину концентрации САк на выходе из системы реакторов. Для этого рассчитывают комбинацию Рив+Рис и Рис+Рив. Предпочтение отдается той системе, где концентрация САк меньше. Для реакции второго порядка:

С		1		1 4 k C			A0
С							A0
	А				2 k
	Рис				2 k
	Рис
С				C	A0
С

	А	1	k	C
	Рив	1	k	C
	Рив
						A0

Подставляем значения

Комбинация Рив+Рис:

С				2	0.1538 кмоль / м		3
							3
	А
	А	1 6 2
	Рив	1 6 2
	Рив
С		С			1	1 4 6 0.1538		0.09716 кмоль / м	3
									3
	А		А			2 6
	K		Рис			2 6
	K		Рис

Комбинация Рис+Рив

СА	1	1 4 6 2	0.5000 кмоль / м3
Рис		2 6

СА	СА	2		0.500 кмоль / м3


K	Рив	1 6 0.5000

САк меньше для комбинации Рив+Рис

Комбинация Рив+Рис наиболее выгодна.

Задача 6. Построить графическую зависимость XA = f (T) в Рис Н и Рив для необратимой реакции первого порядка за время τ, если в Рис П за время τ’= 600 с при температуре t1, равной 25 °С, достигнута степень превращения XA1 , а при температуре t2, равной 35 °С, достигнута степень превращения XA2 . Для построения зависимости XA=f (T) необходимо задаваться температурой в диапазоне от 5 до 85 °С с интервалом в 10 °С

Вариант	, с	X	A1	X	A2
Вариант			A1		A2
10	680	0,60		0,80

Решение

Сначала рассчитаем значения константы скорости реакции при 25 и 35°С и определим энергию активации реакции.

Реакция первого порядка (Рис П)

	k	1				ln				1		0.001347 c 1
	k					ln						0.001347 c 1
	1	680							1 0.6
		680							1 0.6
	k2		1				ln			1		0.002367 c 1
	k2						ln			0.8		0.002367 c 1
		680							1	0.8
Уравнение Аррениуса:
В интегральной форме уравнение																k Aexp(		E	)
В интегральной форме уравнение																k Aexp(		a	)
																		a
																		RT
В логарифмической форме ln k ln A																	E
В логарифмической форме ln k ln A																	a
																	a
																	RT
Аналитический расчет энергии активации
	R ln			k			(		T T
E	R ln				1		(		1	2	)
a				k				T T
				k	2			T T
					2				1	2
T 25 273 298 K
1
T 35 273 308 K
2
E	8.314 ln							0.001347					(	298 308	) 43018,8203 Дж / моль
E	8.314 ln												(		) 43018,8203 Дж / моль
a								0.002367						298 308
								0.002367						298 308

Определим предэкспоненциальный множитель.

Аналитический способ

A k exp(	E	a	)

	RT

A 0.001347 exp(			43018,8203		) 46789,886 c		1
							1

1			8.314	298
			8.314	298
A 0.002367 exp(			43018,8203			) 46789,886 c		1
								1

2			8.314 308
			8.314 308
A	46789,886 c	1
A	46789,886 c
cp

Затем по уравнению k Aexp( RTEa ) рассчитываем значение константы при температурах от 5 до 85°С с интервалом в 10°С

k 46789,886 exp(			43018,8203	)
k 46789,886 exp(			8.314 T	)
			8.314 T

t, °C	T,K		k,c
5	278	0.0003862
5	278

15	288	0.0007371
15	288

25	298	0.0013470
25	298

35	308	0.0023670
35	308

45	318	0.0040145
45	318

55	328	0.0065929
55	328

65	338	0.0105140
65	338

75	348	0.0163235
75	348

85	358	0.0247278
85	358

Далее, используя значения константы скорости реакции, рассчитываем соответствующее каждой температуре значение степени превращения ХА в Рив и Рис

X X

AРив

AРис

	1 exp( k )
		k
		k
	1

t, °C	T,K	k,c	XAРив	XAРис
5	278	0.0003862	0.1018	0.0970
5	278

15	288	0.0007371	0.191269	0.1751
15	288

25	298	0.0013470	0.3306	0.2864
25	298

35	308	0.0023670	0.5176	0.4216
35	308

45	318	0.0040145	0.7210	0.5608
45	318

55	328	0.0065929	0.8850	0.6838
55	328

65	338	0.0105140	0.9714	0.7804
65	338

75	348	0.0163235	0.9966	0.8503
75	348

85	358	0.0247278	0.99986	0.8985
85	358

Построим график XA=f (T)

<<< < Предыдущая 12 / 22

Соседние файлы в предмете Химия древесины

#
29.03.2023122.44 Кб1himia_drevesiny_30-31.pdf
#
29.03.2023122.45 Кб1himia_drevesiny_36-37.pdf
#
29.03.2023123.78 Кб5himia_drevesiny_41-42.pdf
#
29.03.2023876.93 Кб5ОХТ (1).pdf