70 likes | 214 Views
Trubkový reaktor. Látková a enthalpická bilance trubkového reaktoru. Trubkový reaktor. Složení závisí na délkové souřadnici reaktoru Složení v daném místě nezávisí na čase ustálený stav v čase bilance ve formě diferenciálních rovnic Časté použití s výměnou tepla. F, c i. F, c i +dc i. A.
E N D
Trubkový reaktor Látková a enthalpická bilance trubkového reaktoru
Trubkový reaktor • Složení závisí na délkové souřadnici reaktoru • Složení v daném místě nezávisí na čase • ustálený stav v čase • bilance ve formě diferenciálních rovnic • Časté použití s výměnou tepla F, ci F, ci+dci A z = 0 z z+dz z = L
+ VSTUP + VZNIK - VÝSTUP - AKUMULACE = 0 = 0 Látková bilance + Fci + nirAdz - F(ci+dci) - 0
Enthalpická bilance + VSTUP + VZNIK - VÝSTUP - AKUMULACE = 0 + FrcpT + (-DHr)rAdz - Frcp(T+dT) - 0 = 0
Př. 1 – Výkon reaktoru • CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O • Trubkový reaktor • z = 0: 500 kg m-3 ethanolu, 250 kg m-3 kyseliny octové, zbytek voda • hustota = 1004 kg m-3 • z = L, x = 0,3 • k = 8e-9, k’ = 2.55e-9 m3 mol-1 s-1 • požadovaná produkce 10 t/den • d = 30 cm
Řešení př. 1 clear all; cA0 = 250/0.06; % mol/m3 cB0 = 500/0.046; cC0 = 0; cD0 = 254/0.018; d = 0.3; A = 3.14*(d/2)^2; F = 10000/0.088/0.3/cA0/24/3600 [t,x] = ode45('chr_10_1_fcn',0:100,[0],odeset,F,A); plot(t,x); [z03,x03] = ginput; V = z03(1,1)*A function dx = chr_10_1_fcn(t,x,odeset,F,A); cA0 = 250/0.06; % mol/m3 cB0 = 500/0.046; cC0 = 0; cD0 = 254/0.018; dx = (8e-9*cA0*(1-x)*(cB0-cA0*x) - 2.55e-9*cA0*x *(cD0+cA0*x))*A/F/cA0;
Př. 2 – Adiabatický reaktor • CO + H2O CO2 + H2DHr = -39.4 kJ/mol • Složení: 18,9 % (obj.) CO + H2O • cp = 33,9 kJ/kmol K • F = 3800 m3h-1 při 653 K a 101 kPa • Odvoďte vztah pro závislost teploty na konverzi • Vypočtěte konverzi při teplotě 773 K • Vypočtěte maximální adiabatický ohřevreaktoru