Моделирование сложной реакции 1

Лабораторная работа № 1.

Моделирование сложной реакции.

Реакция проводится в аппарате идеального вытеснения. Объем аппарата 0.5 м³, скорость подачи реагентов 0.05 м³/с. Исходные концентрации C_А=0.8 моль/л, C_В =C_С=0.Реакция может проводится при температурах от 300 до 350 К. Известны значения энергий активации и предэкспоненциальные множители в уравнении Аррениуса:

Вариант	1	2	3	4	5
Е1, кДж/моль	50	53	60	58	53
Е2, кДж/моль	52	51	54	59	55
А1, 1/с	1.110^7	3.210^7	4.010^7	2.010^7	3.310^7
А2, 1/с	2.210^7	1.610^7	4.810^7	2.810^7	6.610^7

Моделируя ход реакции на ЭВМ, определить при какой температуре концентрация вещества B на выходе из аппарата будет наибольшей.

Теоретическая часть.

Влияние температуры отражает уравнение Аррениуса:

k = Aexp(-E/RT) (1)

Концентрации веществ, участвующих в реакции определяются из системы дифференциальных уравнений:

dC_А/dt = -k₁C_А

dC_В/dt = k₁C_А - k₂C_В (2)

dC_С/dt = k₂C_В

Систему можно решать численным методом, задавая dt конечным и определяя текущие значения концентраций.

Методика решения задачи:

1. Определить время пребывания реакционной смеси в аппарате.

2. Вычислить значения констант скорости реакции по уравнению (2) при заданной температуре.

3. Используя уравнения (1) (dt считать равным 0.1 с), определить значение концентрации вещества B на выходе из аппарата.

4. Задавая различные значения температуры, определить при какой температуре выход вещества B максимален.

ЗАДАНИЕ.

1. Описать алгоритм решения задачи.

2. Составить программу.

3. Провести вычисления на ЭВМ.