laboratornaya_7
.docxЛабораторная работа №7:
«Моделирование кинетики сложной химической реакции и работы реактора смешения в Simulink»
Вариант №15
Цель работы:
-
выполнить моделирование кинетики сложной химической реакции в Simulink; получить кинетические кривые в графическом и численной виде; определить время завершения реакции;
-
выполнить моделирование начала работы реактора смешения процесса в Simulink; получить кинетические кривые в графическом и численной виде; определить время выхода реактора в стационарный режим.
I часть (кинетика реакции)
Исходные данные: X1 2X2, X2 X3, X3 + 2X4 X5, X5 X1 + X6
С10=0; С20=0,5; С30=0,8; С40=1,6; С50=0,1; С60=0,1; К1=0,45; К2=0,2; К3=0,25; К4=0,4; К5=0,3
Часть 1
(кинетика реакции)
S-модель
Время завершения реакции:
Результаты решения
t |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
0 |
0 |
0.50 |
0.80 |
1.60 |
0.10 |
0.10 |
0.56 |
0.06 |
0.41 |
0.60 |
1.08 |
0.32 |
0.14 |
4.01 |
0.24 |
0.43 |
0.60 |
0.41 |
0.29 |
0.50 |
8.01 |
0.23 |
0.49 |
0.97 |
0.20 |
0.14 |
0.75 |
12.01 |
0.16 |
0.41 |
1.37 |
0.12 |
0.07 |
0.88 |
16.01 |
0.09 |
0.30 |
1.71 |
0.07 |
0.03 |
0.93 |
20.01 |
0.05 |
0.20 |
1.95 |
0.05 |
0.02 |
0.96 |
24.01 |
0.02 |
0.12 |
2.10 |
0.04 |
0.01 |
0.97 |
28.01 |
0.01 |
0.07 |
2.19 |
0.03 |
0.00 |
0.98 |
32.01 |
0.00 |
0.04 |
2.24 |
0.03 |
0.00 |
0.98 |
36.01 |
0.00 |
0.02 |
2.26 |
0.02 |
0.00 |
0.99 |
40.00 |
0.00 |
0.01 |
2.27 |
0.02 |
0.00 |
0.99 |
II часть (кинетика в реакторе смешения)
Исходные данные:
-
Реакция смотри первую часть.
-
С1вх=0; С2вх=0,5; С3вх=0,8; С4вх=1,6; С5вх=0,1; С6вх=0,1;
-
Время пребывания реакционной массы в реакторе
Математическое описание (МО) кинетики реакции – это система дифференциальных уравнений, результатом решения которой являются значения концентраций всех реагентов в любой момент времени протекания реакции. Если механизм реакции известен, то для разработки МО используется матричная форма представления системы.
+
S-модель
Результаты решения реакции:
Время завершения реакции:
t |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1.47 |
0 |
0.05 |
0.07 |
0.15 |
0.01 |
0.01 |
11.47 |
0 |
0.27 |
0.43 |
0.86 |
0.05 |
0.05 |
21.47 |
0 |
0.38 |
0.61 |
1.22 |
0.08 |
0.08 |
31.47 |
0 |
0.44 |
0.70 |
1.40 |
0.09 |
0.09 |
41.47 |
0 |
0.47 |
0.75 |
1.50 |
0.09 |
0.09 |
51.47 |
0 |
0.48 |
0.77 |
1.55 |
0.10 |
0.10 |
61.47 |
0 |
0.49 |
0.79 |
1.57 |
0.10 |
0.10 |
71.47 |
0 |
0.50 |
0.79 |
1.59 |
0.10 |
0.10 |
81.47 |
0 |
0.50 |
0.80 |
1.59 |
0.10 |
0.10 |
91.47 |
0 |
0.50 |
0.80 |
1.60 |
0.10 |
0.10 |
100.00 |
0 |
0.50 |
0.80 |
1.60 |
0.10 |
0.10 |
Вывод: В ходе данной лабораторной работы мы выполнили моделирование кинетики сложной химической реакции в Simulink; получили кинетические кривые в графическом и численной виде; определили время завершения реакции ; выполнили моделирование начала работы реактора смешения процесса в Simulink; получили кинетические кривые в графическом и численной виде; определили время выхода реактора в стационарный режим.