Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.4.Procesychemicznewreaktorachprzemysłowych
21
któresązgodnezzałożeniami2i3poprzedniegomodelu,tj.przystałejobję-
tościukładuijednorodnymskładziemieszaninyreagentów.Zakładasię,że
procesprzebiegawstaniestacjonarnym,cooznacza,żewielkościopisujące
stanmieszaninyreagentówsąniezmiennewczasietrwaniaprocesu.Przez
reaktorprzepływaciągłystrumieńreagentówonatężeniuW
Enawejściuoraz
W
Ynawyjściu.Ubyteksubstratówzużywanychwtokureakcjijestuzupełnia-
nyprzezstrumieńEwprowadzanydoreaktora,awytworzonyproduktinie-
przereagowanysubstratsąodprowadzanewstrumieniuwychodzącymY.
WstaniestacjonarnymliczbamolisubstratuAwreaktorzeniezmieniasię
(
d
n
[]
A
/
d
t=0Wtakichwarunkachszybkośćreakcjirmożnaobliczyćna
)
.
podstawiewielkościstrumienisubstratudoprowadzanegoW
E[A]iodprowa-
dzanegoW
Y[A],zuwzględnieniemobjętościczynnejreaktora
υ
r:
r
=
(
W
E
[A]
-
W
Y
[A]
)
⋅
υ
1
r
f
|
L
ms
mol
3
⋅
1
|
J
(1.20)
Rozpatrującprzebiegprocesuwtymmodelureaktora,przyjętonastępujące
założeniadodatkowe:
a)
wreaktorzezachodzireakcjaorównaniu1A=1B;
b)
strumieńEwprowadzanydoreaktorazawieratylkosubstratA,czyli
W
EB
[]
=0apoczątkowystopieńprzemianyx
,
E=0.
Reaktorznajdujesięwstaniestacjonarnym,dlategowszystkiewielkościokre-
ślającewarunkiprocesu(masaistężeniereagentów,natężenieprzepływu,tem-
peraturaiin.)mająstałewartości.Mieszaninareagentówmaskładjednorodny,
zatemstopieńprzemianyxsubstratuAwcałejobjętościreaktoramajednakową
wartość,takąsamąjakwstrumieniuodprowadzanymzreaktora
(
x
k
):
x
=
x
k
=
W
E
[A]
W
E
-
[A]
W
Y
[A]
f
|
L
mol
mol
1
|
J
(1.21)
Wtakichwarunkachrzeczywistaszybkośćreakcjirjestwcałejobjętości
układujednakowairównaśredniejszybkościreakcjir:
rr
==
W
E
[A]
υ
-
r
W
Y
[A]
=
W
υ
E
[A]
r
⋅
x
k
f
|
L
ms
mol
3
⋅
1
|
J
(1.22)
NapodstawiekinetycznejcharakterystykireakcjimającejpostaćrrxT
=(
)
,
,
możnaobliczyćobjętośćczynnąreaktora,wktórymprzyokreślonejwielko-
ścistrumieniasubstratuW
E[A],wokreślonejtemperaturzeuzyskujesię
stopieńprzemianyx
k:
υ
r
=
W
E
[A]
⋅
rxT
(,)
x
k
[
m
3
]
(1.23)
