Реферати українською » Химия » Порівняння ізотермічного реактора ідеального витіснення і реактора повного змішання в залежності від ступеня перетворення


Реферат Порівняння ізотермічного реактора ідеального витіснення і реактора повного змішання в залежності від ступеня перетворення

Контрольна робота

Порівнянняизотермического реактора ідеального витіснення і реактора повного змішання залежно від рівня перетворення


Запровадження

>Серная кислота одна із великотоннажних продуктів хімічної технології.Серная кислота ставитися до сильних кислот і є найбільш дешевою. Вона реагує майже з усіма металами, входить у реакції обмінного розкладання. Майже половину усієї продукованої кислоти використовують із виробництва мінеральних добрив. Також сірчану кислоту застосовують у нафтохімічної, металургійної галузях промисловості, для хімічних волокон, барвників, вибухових речовин та інших продуктів.

>Окисление оксиду сірки (IV) є другий стадією виробництваcерной кислоти. За методом окислення оксиду сірки (IV) розрізняють контактний інитрозний способи виробництва сірчаної кислоти. У середовищі сучасних виробництвах окислювання проводять у присутності твердого каталізатора, і загальнодосяжний спосіб виробництва називають контактним. Принитрозном способі каталізатором служать оксиди азоту.Окисление проводять у рідкої фазі з допомогоюнитрози, яка виконує функції передавача кисню.

>Окисление оксиду сірки (IV) в оксид сірки (VI) – основний процес у виробництві сірчаної кислоти.Окисление проводять після ретельної очищення газу від пилу, туману сірчаної кислоти, контактних отрут й осушення.

Рівновага реакції окисленняSO2 відповідно до принципомЛе-Шателье зсувається убік освітиSO3 при зниженні температури і підвищення тиску.Равновесная ступінь перетворення реагентів залежить також від співвідношенняSO2 іO2 в газі.Некаталитическое окислювання оксиду сірки (IV) протікає настільки повільно, що у виробничих масштабах його проводити недоцільно. Тож проводять у присутності каталізаторів. Усернокислой промисловості, у час застосовували лише 3 виду каталізаторів, основу яких становили металева платина, оксиди заліза і оксид ванадію (V). Найбільш активними каталізаторами є платинові. Але через високої чутливості до контактним отрутам, зокрема домишьяковистим сполукам, ці каталізатори віддавна не застосовуються.

Каталізатори з урахуванням оксидів заліза мало отруюються, але достатню активність він виявляє лише за температурі вище625С. Під час такої температурі рівноважна ступінь перетворення вбирається у 70%, і таких каталізаторів можливе лише для з так званого попереднього окислення сірчистого газу зі ступенем перетворення 50-60%.

>Ванадиевие каталізатори за умов роботи є пористий носій, внутрішня поверхню якого змочена плівкою розчину V2>O5 в розплавіпиросульфата калію.

У межах даної роботи ми розглядаємо 2 типу реакторів: реактор ідеального витіснення і реактор повного змішання.

Реактор ідеального витіснення. Під час проходження потоку через даний реактор все частки рухаються з одного швидкістю, не змішуючись друг з одним, тобто вихідні реагенти не змішуються з продуктами реакції. У кожному поперечномусечении потоку концентрації їхвировнени, але плавно змінюються за довжиною реакційної зони. Аналогічно змінюється швидкість процесу.

За умовою завдання ми використовуємо ізотермічний температурного режиму, що характеризується сталістю температури у всій довжині реакційної зони. Цей режим в реакторі ідеального витіснення простежується у випадку перебігу хіміко-технологічного процесу без теплового ефекту чи коли швидкістьтепловиделения (>теплопоглощения) мала, а теплопровідність середовища в реакційної зоні висока.

Необхідна час перебування реагентів в реакційної зоні розраховують по рівнянню:


,

званому характеристичним рівнянням реактора ідеального витіснення.

Реактор повного змішання. Під час проходження потоку через даний реактор частка, яка надходить реакційну зону, миттєво змішуються із часточками, вже які у цієї зоні, тобто рівномірно розподіляються у всій довжині і в усьому обсязі зони. У результаті в всіх точках реакційної зони миттєво вирівнюються всіх параметрів, що характеризують хіміко-технологічний процес.

У результаті повного перемішування вирівнюється і температура в усьому обсязі реакційної зони. Отже, хіміко-технологічний процес у потоці повного змішання може протікати лише заизотермическом температурному режимі, незалежно від значення теплового ефекту, концентрації та ступеня перетворення вихідних речовин.

Час перебування частинок в реакційної зоні розподілено не рівномірно. Змішування вихідних реагентів з продуктами реакції і нерівномірність час перебування частинок в реакційної зоні приводить до зменшення рушійної сили процесу з порівнянню одночасно з проведенням їх у потоці ідеального витіснення.

,

цей вислів називають характеристичним рівнянням реактора повного змішання.


Метою згаданої роботи є підставою порівнянняизотермического реактора ідеального витіснення і реактора повного змішання залежно від рівня перетворення, і навіть розрахувати продуктивність по вихідному компонентуSO2.

Вихідні дані

>SO2 +0,5O2 =SO3 - H0

Вихідні концентрації реагентів (>мольная частка):

 

Швидкість реакції розраховується за вираженню:

константа рівноваги:


Розрахункова частина

реактор ідеальний витіснення змішання




Висновок

Через війну зробленого ми з'ясували, що обсяг реактора ідеального витіснення менше обсягу реактора повного змішання при одному й тому мірі перетворення, тобто за однаковою швидкості реакції.

Продуктивність реакторів змінюється від 0 до 9 м3/з з кроком 0,5 при відповідному зміні ступеня перетворенняSO2 від 0 до 0,9 з кроком 0,05.

При збільшенні ступеня перетворенняSO2 швидкість реакції падає.


Схожі реферати:

Навігація