Работа 3.3. Каскад реакторов идеального смешения.
Цель и задача работы.
По результатам второй части работы выбирается наилучший режим (сочетание температуры и среднего времени пребывания). В этом режиме следует провести расчет каскада реакторов идеального смешения в зависимости от числа аппаратов в каскаде, сохраняя постоянным общий объем каскада, т.е. время пребывания.
Теоретическая часть.
В качестве исходной информации используется та же матрица стехиометрических коэффициентов, программа работает в диалоговом режиме, в качестве исходных данных, запрашивая температуру, время пребывания и число аппаратов каскада. Выводятся концентрации и характеристики реакции (P,R,S) на выходе из последнего аппарата каскада. Выводятся также константы скорости. Результаты заносятся в таблицу.
Строятся графики зависимостей всех концентраций и трех характеристик (P, R, S) от числа аппаратов каскада.
Экспериментальная часть
| n | t | T | C1 | C2 | C3 | C4 | K1 | K2 | K3 | P | R | S |
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,50E-02 | 6,89E-05 | 1,84E-03 | 0,032 | 0,029 | 0,903 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,53E-02 | 5,23E-05 | 1,85E-03 | 0,032 | 0,029 | 0,903 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,54E-02 | 4,67E-05 | 1,86E-03 | 0,033 | 0,029 | 0,904 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,54E-02 | 4,38E-05 | 1,86E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,904 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,54E-02 | 4,21E-05 | 1,86E-03 | 3,02E-03 | 1,97E-04 | 1,58E-04 | 0,033 | 0,03 | 0,904 | ||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,55E-02 | 3,87E-05 | 1,87E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,905 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,55E-02 | 3,70E-05 | 1,87E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,905 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,55E-02 | 3,70E-05 | 1,87E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,904 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,55E-02 | 3,70E-05 | 1,87E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,905 | |||||
| 310,5 | 1,16E+00 | 3,55E-02 | 3,70E-05 | 1,87E-03 | 0,033 | 0,03 | 0,904 |
Далее строятся графики зависимостей всех концентраций и трех характеристик ( R P S) от числа аппаратов каскада.
Обсуждение полученных результатов.
Сначала рассмотрим расчет 1 аппарата каскада, что соответствует аппарату идеального смешения. Результаты расчета соответствуют уже полученным ранее результатам расчета реактора идеального смешения (при тех же условиях). Расчет при большем числе аппаратов (50), соответствует гидродинамическому режиму идеального вытеснения, результаты совпадают с ранее выполненным расчетом.
С ростом числа ячеек S, P, R возрастают, причем в данном случае S больше P и R.
В каскаде реакторов идеального смешения максимальное значение селективности наблюдается при максимальном количестве ячеек ( каскад n=50)
Выводы к работе.
По результатам проведенных расчетов можно сделать вывод, что самым оптимальным является реактор идеального вытеснения. Оптимальная точка реакции T=310,5K, t=10c. В данном реакторе были получены данные соответствующие наибольшей селективности , что и получается , т к целевой продукт отделить от побочного достаточно сложно , и гораздо легче будет его получить из исходного , который довольно дорогой.