Программа для расчета РИВ(изотермический)
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

40 T0 = 480

50 C = 3000

60 K = 410

70 F = 1.2

80 Q = 1

85 z = .04

90 R = 8.31

100 V = .2203

105 D = 700

110 H1 = 700: H2 = 300: H3 = 300: H4 = 200: H5 = -100: H6 = 100

145 A0 = 1: B0 = 0: C0 = 0: D0 = 0: E0 = 0: T1 = T0

150 A1 = A0: B1 = B0: C1 = C0: D1 = D0: E1 = E0

151 W = .05

155 FOR L = 0 TO 10

156 K1 = 6.27E+22 * EXP(-208000 / (8.31 * T1))

157 K2 = 2.92E+14 * EXP(-135000 / (8.31 * T1))

158 K3 = 2.33E+14 * EXP(-135000 / (8.31 * T1))

159 K4 = 8.1E+11 * EXP(-115000 / (8.31 * T1))

160 K5 = 1.54E+11 * EXP(-115000 / (8.31 * T1))

161 K6 = 2.38E+20 * EXP(-201000 / (8.31 * T1))

185 A2 = A1 + W * (-K1 * A1 - K5 * A1) / Q

215 B2 = B1 + W * (K1 * A1 - K2 * B1) / Q

245 C2 = C1 + W * (K2 * B1 - K3 * C1) / Q

270 D2 = D1 + W * (K3 * C1 - K4 * D1) / Q

295 E2 = E1 + W * (K4 * D1 + K5 * A1) / Q

320 T2 = T1 + W * ((K1 * A1 * H1 + K2 * B1 * H2 + K3 * C1 * H3 + K4 * D1 * H4 + K5 * E1 * H5 + K6 * C1 * H6) / (D * C) - 4 * K * (T1 - T5) / (z * D * C)) / Q

325 PRINT "a="; A2; "b="; B2; "c="; C2; "d=", D2; "e=", E2; "t=", T2

330 A1 = A2: B1 = B2: C1 = C2: D1 = D2: E1 = E2

335 NEXT L

340 END

Строчки 30-110 - ввод исходных данных из задания

Строчки 145-155 - остаются без изменения

Строчки 156 – 320 - ввод констант скоростей и уравнений расчета концентраций и температуры по методу Эйлера

Строчки 325-340 - остаются без изменения

Обозначения в программе

Начальная температура сырья Т нач Обозначение в программе - Т 0
Температура хладагента Т хол Обозначение в программе - Т5
Теплоемкость реакционной смеси           ср   Обозначение в программе - С
Коэффициент теплопередачи К; Обозначение в программе - К
Плотность сырья       rо  ; Обозначение в программе - D
Поверхность теплопередачи F Обозначение в программе - F
Скорость потока u, м/с Обозначение в программе - Q
Универсальная газовая постоянная           R        Обозначение в программе - R
Объем реактора V  ; Обозначение в программе - V
Тепловые эффекты химических реакций [дж/кг] Н1 ,    Н2 ,    Н3 , Н4 , Н5  , Н6 ,      Н7
Начальная концентрация сырья принимается равной 1 Обозначение в программе - А 0 = 1
Концентрации сырья и продуктов реакции Обозначение в программе - А1, В1, С1, D1, Е1
Концентрации продуктов реакции пронимаются равными нулю Обозначение в программе - В 0 = 0, С0 = 0, D 0 = 0, Е 0 = 0
Значение концентраций и температуры на следующем шаге Обозначение в программе - А2 , В2 , С2 , D2, E2, T2
Температура сырья  Обозначение в программе - Т 1
Шаг интегрирования Обозначение в программе - W
Количество шагов (циклов) Обозначение в программе - L
Предэкспоненциальные множители  k01 , k02, k03 , k04 , k05 , k06 , k07
Диаметр реактора d, (рассчитывается из уравнения объемного расхода v=u*S=u*π*d2/4) Обозначение в программе Z
Переадресация для цикла: А1 = А2, В1 = В2, С1= С2, D1 = D2, Е1 = Е2, Т1 = Т2

Программа для расчета РИВ(адиабатический)

40 T0 = 480

50 C = 3000

60 K = 410

70 F = 1.2

80 Q = 1

85 z = .04

90 R = 8.31

100 V = .2203

105 D = 700

110 H1 = 700: H2 = 300: H3 = 300: H4 = 200: H5 = -100: H6 = 100

145 A0 = 1: B0 = 0: C0 = 0: D0 = 0: E0 = 0: T1 = T0

150 A1 = A0: B1 = B0: C1 = C0: D1 = D0: E1 = E0

151 W = .05

155 FOR L = 0 TO 10

156 K1 = 6.27E+22 * EXP(-208000 / (8.31 * T1))

157 K2 = 2.92E+14 * EXP(-135000 / (8.31 * T1))

158 K3 = 2.33E+14 * EXP(-135000 / (8.31 * T1))

159 K4 = 8.1E+11 * EXP(-115000 / (8.31 * T1))

160 K5 = 1.54E+11 * EXP(-115000 / (8.31 * T1))

161 K6 = 2.38E+20 * EXP(-201000 / (8.31 * T1))

185 A2 = A1 + W * (-K1 * A1 - K5 * A1) / Q

215 B2 = B1 + W * (K1 * A1 - K2 * B1) / Q

245 C2 = C1 + W * (K2 * B1 - K3 * C1) / Q

270 D2 = D1 + W * (K3 * C1 - K4 * D1) / Q

295 E2 = E1 + W * (K4 * D1 + K5 * A1) / Q

320 T2 = T1 + W * ((K1 * A1 * H1 + K2 * B1 * H2 + K3 * C1 * H3 + K4 * D1 * H4 + K5 * E1 * H5 + K6 * C1 * H6) / (D * C* Q))

325 PRINT "a="; A2; "b="; B2; "c="; C2; "d=", D2; "e=", E2; "t=", T2

330 A1 = A2: B1 = B2: C1 = C2: D1 = D2: E1 = E2

335 NEXT L

340 END

Строчки 30-110 - ввод исходных данных из задания

Строчки 145-155 - остаются без изменения

Строчки 156 – 320 - ввод констант скоростей и уравнений расчета концентраций и температуры по методу Эйлера

Строчки 325-340 - остаются без изменения

 

Задания для выполнения лабораторной работы

 

ВАРИАНТ 1

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

D E (k5)  A C (k6)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 6,27E 22       k02 = 2,92E 14  k03 = 2,33E 14  

k04 = 8,1E 11 k05 = 1,54E 11       k06 = 2,38E 20

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 =2,08Е 5    Е2 = 1,35Е 5   Е3 =1,35Е 5  

Е4 = 1,15Е 5 Е5 = 1,15Е 5   Е6 = 2,01Е 5

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 =700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 100

Начальная температура сырья Т= 480 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 3000 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 410 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 700 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,2 м2

Объем реактора                      V = 0,22 м3

Расход сырья                           С = 0,07 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

__________________________________________________

ВАРИАНТ 2

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)  С D (k7) A C (k8)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 1,4E 18       k02 = 4,31E 16  k03 = 2,54E 18    

k04 = 2,071E 16 k05 = 7,77E 8       k06 = 8,3E 11     k 07 = 2,32E 10       k 08 = 2,713E 17

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 1,3Е 5    Е2 = 1,2Е 5   Е3 =1,34Е 5   Е4 = 1,2Е 5

Е5 = 6,69Е 5   Е6 = 9,36Е 5  Е 7 = 8,09Е 5 Е 8 = 1,34Е 5

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 1300   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200     

Н5 = - 100  Н6 = 100 Н7 = 2 Н8 = 6

 

Начальная температура сырья Т= 380 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2600 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 530 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 620 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,6 м2

Объем реактора                      V = 0,38 м3

Расход сырья                           С = 0,02 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 3

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А ® С (k5)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 8,63E 13       k02 = 1,71E 7  k03 = 1,19E 8 k04 = 5,5E 10 k05 = 4,48E 5

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 9,85Е 4    Е2 = 5,56Е 4   Е3 = 6,27Е 4       

Е4 = 8,2Е 4   Е5 = 4,79Е 4

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = 100  

 

Начальная температура сырья Т= 370 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 1900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 470 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 870 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,3 м2

Объем реактора                      V = 0,17 м3

Расход сырья                           С = 0,014 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 4

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)  С D (k7)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 6,65E 7       k02 = 1,22E 19  k03 = 2,25E 11    

k04 = 1,071E 15 k05 = 1,77E 18 k06 = 1,14E 11 k 07 = 1,15E 7

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 5,68Е 4    Е2 = 1,49Е 5   Е3 = 8,99Е 4 Е4 = 1,17Е 5

Е5 = 1,44Е 5   Е6 = 8,36Е 4  Е 7 = 5,68Е 4

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 10 Н7 = 5     

 

Начальная температура сырья Т= 400 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 730 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 660 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,6 м2

Объем реактора                      V = 0,27 м3

Расход сырья                           С = 0,018 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 5

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

D С (k5)  A C (k6)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 4,27E 22       k02 = 2,92E 14  k03 = 2,33E 14    

k04 = 8,1E 11 k05 = 2,54E 11       k06 = 2,38E 20

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 2,08Е 5    Е2 = 1,35Е 5   Е3 =1,35Е 5 Е4 = 1,15Е 5

Е5 = 1,15Е 5   Е6 = 2,01Е 5

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 =700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 100

 

Начальная температура сырья Т= 470 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 3000 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 460 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 700 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,5 м2

Объем реактора                      V = 0,22 м3

Расход сырья                           С = 0,07 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 6

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)  С D (k7)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 1,5E 17       k02 = 4,41E 15  k03 = 2,44E 17    

k04 = 1,071E 16 k05 = 7,7E 8 k06 = 8,3E 11   k 07 = 2,32E 10

энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 1,33Е 5    Е2 = 1,24Е 5        Е3 =1,4Е 5   Е4 = 1,29Е 5

Е5 = 6,9Е 5   Е6 = 9,3Е 5  Е 7 = 8,0Е 5       

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 1300   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 100 Н7 = 2

 

Начальная температура сырья Т= 390 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 580 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 640 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,6 м2

Объем реактора                      V = 0,38 м3

Расход сырья                           С = 0,02 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

__________________________________________________________________

ВАРИАНТ 7

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

 

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А ® Е (k5)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 8,63E 13       k02 = 1,71E 7  k03 = 1,19E 8 k04 = 5,5E 10   k05 = 4,4E 5

 

энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 9,85Е 4    Е2 = 5,56Е 4   Е3 = 6,27Е 4  Е4 = 8,2Е 4      Е5 = 4,7Е 4

 

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = 100  

 

Начальная температура сырья Т= 370 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 1900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 470 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 870 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,3 м2

Объем реактора                      V = 0,17 м3

Расход сырья                           С = 0,014 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

___________________________________________________

ВАРИАНТ 8

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 3,65E 17 k02 = 1,2E 19  k03 = 2,5E 11 k04 = 1,071E 15

k05 = 1,77E 18       k06 = 1,14E 11         

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 5,6Е 4    Е2 = 1,4Е 5   Е3 = 8,99Е 4   Е4 = 1,17Е 5

Е5 = 1,44Е 5   Е6 = 8,36Е 4      

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200     Н5 = - 100  Н6 = 10

 

Начальная температура сырья Т= 400 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 730 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 660 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,6 м2

Объем реактора                      V = 0,27 м3

Расход сырья                           С = 0,018 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 9

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

 

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

D E (k5)    

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 6,27E 22       k02 = 2,92E 14  k03 = 2,33E 14  

k04 = 8,1E 11 k05 = 1,54E 11          

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 =2,08Е 5    Е2 = 1,35Е 5   Е3 =1,35Е 5 Е4 = 1,15Е 5 Е5 = 1,15Е 5       

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 =700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = - 100    

Начальная температура сырья Т= 480 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 3000 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 410 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 700 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,2 м2

Объем реактора                      V = 0,22 м3

Расход сырья                           С = 0,07 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

__________________________________________________

ВАРИАНТ 10

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А ® В (k1)      В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)  С D (k7

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 1,4E 18       k02 = 4,31E 16  k03 = 2,54E 18    

k04 = 2,071E 16 k05 = 7,77E 8       k06 = 8,3E 11     k 07 = 2,32E 10       

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 1,3Е 5    Е2 = 1,2Е 5   Е3 =1,34Е 5   Е4 = 1,2Е 5

Е5 = 6,69Е 5   Е6 = 9,36Е 5  Е 7 = 8,09Е 5   

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 1300   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 100 Н7 = 2  

 

Начальная температура сырья Т= 380 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2600 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 530 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 620 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 1,6 м2

Объем реактора                      V = 0,38 м3

Расход сырья                           С = 0,02 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 11

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

 

А ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D  ® E (k4)

А ® С (k5)

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 8,63E 13       k02 = 1,71E 7  k03 = 1,19E 8 k04 = 5,5E 10 k05 = 4,48E 5

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 9,85Е 4    Е2 = 5,56Е 4   Е3 = 6,27Е 4   Е4 = 8,2Е 4   Е5 = 4,79Е 4

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 300  Н3 = 300 Н4 = 200 Н5 = 100  

 

Начальная температура сырья Т= 370 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                              ср = 1900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 470 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 870 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,3 м2

Объем реактора                      V = 0,17 м3

Расход сырья                               С = 0,014 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

ВАРИАНТ 12

ПОЛУЧИТЬ ЗАВИСИМОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ В РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ(ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ) И РЕАКТОРЕ ИДЕАЛЬНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ И АДИАБАТИЧЕСКИЙ), ГДЕ ПРОТЕКАЮТ РЕАКЦИИ

А  ® В (k1)    В ® С (k2) С ® D (k3) D ® E (k4)

А В (k5)  В C (k6)     

 

Исходные данные:

Предэкспоненциальные множители (с-1)

k01 = 6,65E 7       k02 = 1,22E 19  k03 = 2,25E 11    

k04 = 1,071E 15 k05 = 1,77E 18 k06 = 1,14E 11 

 энергии активации (кДж/моль)

Е1 = 5,68Е 4    Е2 = 1,49Е 5   Е3 = 8,99Е 4 Е4 = 1,17Е 5 Е5 = 1,44Е 5   Е6 = 8,36Е 4    

Тепловые эффекты реакции (Дж/кг)

Н1 = 700   Н2 = 200  Н3 = 200 Н4 = 200 Н5 = - 100  Н6 = 10

 

Начальная температура сырья Т= 400 К

Температура хладагента       Тх = 300 К

Теплоемкость                         ср = 2900 Дж/кг*К

Коэффициент теплопередачи К = 730 Вт/м2

Плотность сырья                    r = 660 кг/м3

Поверхность теплопередачи F = 2,6 м2

Объем реактора                      V = 0,27 м3

Расход сырья                           С = 0,018 м3/сек

При расчете реактора идеального вытеснения (изотермический и адиабатический) задать шаг интегрирования 0,05 (5 см) и 0,1 (10см), скорость потока 0,5 м/с, 1 м/с, 5 м/с, 10 м/с

Построить графики зависимости конверсии сырья (вещество А) от скорости потока для РИВ адиабатического и изотермического длиной 0,5м и 1 м.

Вывод : сравнительный анализ влияния гидродинамического и теплового режимов на конверсию сырья. Обосновать выбор типа реактора по результатам выполненных расчетов.

 

Контрольные вопросы

  1. Признаки классификации химических реакторов.
  2. Характеристика РИС и РИВ, конструкции.
  3. Изотермический, адиабатический реакторы, характеристика, конструкции.
  4. Возможности и преимущества метода математического моделирования.
  5. Структура и состав математической модели ХТО.
  6. Особенности создания математического описания химического реактора. Иерархический подход при разработке математической модели химического реактора.
  7. Начальные и граничные условия математической модели ХТО.
  8. Исходные данные для расчета химреактора. Способы представления результатов расчета химреактора.
  9. Основные показатели эффективности работы реакторного блока
  10. Как используется теория подобия при расчете химреактора.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ. СОСТАВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ. 4
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКОВ В АППАРАТЕ (ГИДРОДИНАМИКА). 6
3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СИСТЕМЫ. 9
4 СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ. 15
5 Задания для выполнения лабораторной работы 22

Учебное издание

Составитель ШКАРУППА Светлана Петровна

Дата: 2019-02-25, просмотров: 292.