Лаба 3.1 - Моделирование и исследование протекания сложной реакции в реакторе идеального смешения (1022726)
Текст из файла
Федеральное агентство по образованию
Московский государственный университет
тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова
Кафедра Общей химической технологии
Лабораторная работа №3.1
“ Моделирование и исследование протекания сложной реакции в реакторе идеального смешения.”
Вариант № 9
Студент группы ХТ-308
Рассказчиков А.С.
Преподаватель
Шишилов О.Н.
Москва 2013 г.
Цель и задача работы.
Заданная реакция протекает в реакторе идеального смешения, который работает в стационарном изотермическом режиме. Известна схема реакции и кинетические характеристики каждой стадии: порядок реакции (первый), энергия активации и предэкспоненциальный множитель уравнения Аррениуса.
На процесс влияют два параметра: время пребывания t и температура T. Для характеристики качества работы реактора можно использовать концентрации продуктов. Интервал варьирования параметров задан в каждом варианте расчёта.
Необходимо исследовать работу реактора в заданных пределах изменения времени пребывания и температуры, с тем, чтобы найти область наиболее эффективной его работы.
Теоретическая часть.
Схема реакции:
(1) А1 → А2
(2) А2 → А3
(3)2 А3 → А4
Параметры уравнения Аррениуса:
Энергия активации | Предэкспоненциальный множитель |
59999 | 10996328,94 |
41699 | 55380,36 |
92802 | 8,45*1011 |
Исходная область исследования:
По температуре: 323-373 К
По времени: 20-80 с
Концентрация реагента на входе в реактор 1,0 моль/л.
Математическое описание состоит из матрицы стехиометрических коэффициентов реакции, кинетических уравнений и уравнений материального баланса. Матрица стехиометрических коэффициентов записывается в следующем виде:
Экспериментальная часть
Для изучения влияния времени пребывания и температуры расчёты проводятся при пяти значениях одного параметра. Это значит, что для значения одного параметра (например, температуры) расчёт производится для пяти значений другого параметра (времени пребывания), которые выбираются следующим образом: имея начальную и конечную точки интервала определяют среднее между ними, что даёт два интервала. Проделав аналогичную операцию с этими двумя интервалами получают пять точек.
Таким же образом выбираются рабочие точки для второго параметра. В результате получаем 25 точек, соответствующих плану полного факторного эксперимента. Исходные данные и результаты расчёта должны быть представлены в таблице.
Зависимости степени превращения, выхода и селективности от времени и от температуры представляются на графиках. На каждом графике рисуется зависимость одной характеристики от одного фактора (времени или температуры), при нескольких постоянных значениях другого фактора. На графике получается пять кривых. Всего в работе получается шесть графиков: три зависимости каждой реакции от времени и три – от температуры.
t | T | K1 | K2 | K3 | C1 | C2 | C3 | C4 | P | R | S |
20 | 323 | 2,18E-03 | 9,99E-03 | 8,29E-04 | 0,958 | 0,035 | 0,007 | 0,000 | 0,042 | 0,035 | 0,833 |
35 | 323 | 2,18E-03 | 9,99E-03 | 8,29E-04 | 0,929 | 0,052 | 0,017 | 0,001 | 0,071 | 0,052 | 0,741 |
50 | 323 | 2,18E-03 | 9,99E-03 | 8,29E-04 | 0,902 | 0,065 | 0,030 | 0,001 | 0,098 | 0,065 | 0,667 |
65 | 323 | 2,18E-03 | 9,99E-03 | 8,29E-04 | 0,876 | 0,075 | 0,044 | 0,002 | 0,124 | 0,075 | 0,606 |
80 | 323 | 2,18E-03 | 9,99E-03 | 8,29E-04 | 0,852 | 0,082 | 0,058 | 0,004 | 0,148 | 0,082 | 0,556 |
20 | 335,5 | 5,01E-03 | 1,78E-02 | 3,00E-03 | 0,909 | 0,067 | 0,021 | 0,001 | 0,091 | 0,067 | 0,737 |
35 | 335,5 | 5,01E-03 | 1,78E-02 | 3,00E-03 | 0,851 | 0,092 | 0,047 | 0,005 | 0,149 | 0,092 | 0,616 |
50 | 335,5 | 5,01E-03 | 1,78E-02 | 3,00E-03 | 0,800 | 0,106 | 0,073 | 0,011 | 0,200 | 0,106 | 0,529 |
65 | 335,5 | 5,01E-03 | 1,78E-02 | 3,00E-03 | 0,754 | 0,114 | 0,095 | 0,019 | 0,246 | 0,114 | 0,463 |
80 | 335,5 | 5,01E-03 | 1,78E-02 | 3,00E-03 | 0,714 | 0,118 | 0,114 | 0,027 | 0,286 | 0,118 | 0,412 |
20 | 348 | 1,08E-02 | 3,05E-02 | 9,93E-03 | 0,822 | 0,111 | 0,048 | 0,010 | 0,178 | 0,111 | 0,621 |
35 | 348 | 1,08E-02 | 3,05E-02 | 9,93E-03 | 0,725 | 0,133 | 0,084 | 0,029 | 0,275 | 0,133 | 0,484 |
50 | 348 | 1,08E-02 | 3,05E-02 | 9,93E-03 | 0,648 | 0,139 | 0,107 | 0,053 | 0,352 | 0,139 | 0,396 |
65 | 348 | 1,08E-02 | 3,05E-02 | 9,93E-03 | 0,587 | 0,159 | 0,120 | 0,077 | 0,413 | 0,139 | 0,335 |
80 | 348 | 1,08E-02 | 3,05E-02 | 9,93E-03 | 0,536 | 0,135 | 0,127 | 0,101 | 0,464 | 0,135 | 0,291 |
20 | 360,5 | 2,23E-02 | 5,03E-02 | 3,02E-02 | 0,692 | 0,154 | 0,070 | 0,042 | 0,308 | 0,154 | 0,499 |
35 | 360,5 | 2,23E-02 | 5,03E-02 | 3,02E-02 | 0,562 | 0,159 | 0,090 | 0,095 | 0,438 | 0,159 | 0,362 |
50 | 360,5 | 2,23E-02 | 5,03E-02 | 3,02E-02 | 0,473 | 0,150 | 0,094 | 0,141 | 0,527 | 0,150 | 0,285 |
65 | 360,5 | 2,23E-02 | 5,03E-02 | 3,02E-02 | 0,409 | 0,139 | 0,092 | 0,180 | 0,591 | 0,139 | 0,234 |
80 | 360,5 | 2,23E-02 | 5,03E-02 | 3,02E-02 | 0,360 | 0,128 | 0,088 | 0,212 | 0,640 | 0,128 | 0,199 |
20 | 373 | 4,35E-02 | 8,01E-02 | 8,52E-02 | 0,535 | 0,179 | 0,065 | 0,111 | 0,465 | 0,179 | 0,384 |
35 | 373 | 4,35E-02 | 8,01E-02 | 8,52E-02 | 0,396 | 0,159 | 0,064 | 0,191 | 0,604 | 0,159 | 0,263 |
50 | 373 | 4,35E-02 | 8,01E-02 | 8,52E-02 | 0,315 | 0,137 | 0,058 | 0,245 | 0,685 | 0,137 | 0,200 |
65 | 373 | 4,35E-02 | 8,01E-02 | 8,52E-02 | 0,261 | 0,119 | 0,051 | 0,284 | 0,739 | 0,119 | 0,161 |
80 | 373 | 4,35E-02 | 8,01E-02 | 8,52E-02 | 0,223 | 0,105 | 0,046 | 0,313 | 0,777 | 0,105 | 0,135 |
P | 383 | 390,5 | 398 | 405,5 | 413 |
20 | 0,042 | 0,091 | 0,178 | 0,308 | 0,465 |
35 | 0,071 | 0,149 | 0,275 | 0,438 | 0,604 |
50 | 0,098 | 0,200 | 0,352 | 0,527 | 0,685 |
65 | 0,124 | 0,246 | 0,413 | 0,591 | 0,739 |
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.