Определить производительность по продукту реакции при заданной схеме соединения реакторов РИС–Н и РИВ (параллельное и последовательное соединение) и установить, какая из схем соединения является наиболее эффективной.
Исходные данные Вариант
1
GA,0 , кмоль/с 0,0028
Константа скорости К, л/моль·с
0,0045
СА, 0 ,кмоль/ м3 2
СB,0 ,кмоль/ м3 1,5
V1 рив,м3 1
V2 рис-н, м3 2
Уравнение реакции
А+В →С
Решение
Произведем расчет для параллельной схемы соединения реакторов РИВ и РИС – Н.
Расход исходного потока:
м3/с.
Уравнение для определения времени пребывания в реакторе РИС – Н:
Уравнение для определения пребывания в реакторе РИВ:
.
Исходя из стехиометрии, количество вещества А, вступившего в реакцию, равно В, т
. е.:
,
.
Расход системы складывается из расходов по ветвям:
.
Подставляем известные данные и рассчитываем концентрацию реагента А на выходе:
кмоль/м3.
Тогда производительность по продукту С:
кмоль/ч.
Последовательное соединение реакторов.
В данной схеме расход реагента в каждом реакторе равен общему расходу системы: .
Расход исходного потока:
м3/с.
Уравнение для определения времени пребывания в реакторе РИС – Н:
Концентрация на выходе из реактора РИС – Н:
кмоль/м3.
Уравнение для определения пребывания в реакторе РИВ:
,
.
Концентрация на выходе из реактора РИВ:
кмоль/м3.
Тогда производительность по продукту С:
кмоль/ч.
Из полученных результатов можно сделать вывод, что максимальная производительность получается при параллельном соединении реакторов РИС – Н и РИВ.