3 Определяем зависимость скорости от температуры
Пользуюсь программой лабораторного практикума по ОХТ,
для пяти значении степени превращения – 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 0,9 ; 0,95, интервал варьирования температуры 20 оК. Результаты свели в таблицу:
|
|
Скорость W(X,T) |
||||
|
T, oK |
X=0,6 |
X=0,7 |
X=0,8 |
X=0,9 |
X=0,95 |
|
693 |
0,211 |
0,157 |
0,104 |
0,051 |
0,024 |
|
713 |
0,5 |
0,371 |
0,244 |
0,118 |
0,053 |
|
733 |
0,654 |
0,485 |
0,318 |
0,149 |
0,056 |
|
753 |
0,843 |
0,623 |
0,404 |
0,175 |
0,033 |
|
773 |
1,036 |
0,785 |
0,496 |
0,177 |
-0,061 |
|
793 |
1,333 |
0,965 |
0,580 |
0,107 |
|
|
813 |
1,463 |
1,030 |
0,550 |
-0,134 |
|
|
833 |
1,414 |
0,938 |
0,367 |
|
|
|
853 |
1,324 |
0,771 |
0,031 |
|
|
|
873 |
1,164 |
0,475 |
-0,563 |
|
|
4 Построили зависимость w (t) для выбранных значений степени превращения и определили температуры т (опт), соответствующие максимумам скорости (w мах) для каждого выбранного значения х.
|
Х |
W мах |
Т опт (К)
|
|
0,6 |
1,478 |
803 |
|
0,7 |
1,058 |
803 |
|
0,8 |
0,607 |
803 |
|
0,9 |
0,181 |
765 |
|
0,95 |
0,056 |
728 |
5 На диаграмму Х-Т вместе с равновесной линией Хравн(Т) нанесли найденные значения Топт и построили линию оптимальных температур ЛОТ.
6 Ограничиваем область протекания процесса окисления в реакторе величиной скорости реакции W = 0.8*W мах для каждого выбранного Х. Наносим их на диаграмму W – Т, определяем температуру, соответствующую W = 0.8*W мах.
Находим значения температур:
|
Wmax |
0.8 Wmax |
Т1 |
Т2
|
|
1,478 |
1.182 |
736 |
832 |
|
1,058 |
0.846 |
723 |
823 |
|
0,607 |
0.486 |
715 |
816 |
|
0,181 |
0.145 |
710 |
802 |
|
0,056 |
0.045 |
701 |
798 |
На диаграмме Х-Т изображаю температурный режим окисления в каталитическом реакторе. Для этого определим положение адиабаты, соответствующей разогреву в 1-ом слое катализатора, используя формулу:
Тад
=
где: Qр – тепловой эффект реакции
СSO2 – концентрация SO2 = 0,075
Cр, ρ – средние теплоемкость и плотность реакционной смеси
Qр
= -
Н
Н
= - 101420 + (9,26*Т) = -101420 + (9,26*693)
= -95*103 Дж/моль = -95 КДж/моль
Qp = 95 КДж/моль * 44,64 моль/м3 = 4240,8 КДж/м3
Ср
= аSO
* СрSO
+bO
* CpO
+ yN
* CpN
Cp берем из справочника при Т = 500 С в КДж/м3*С
Ср = (0,0779 * 2,068) + (0,1937 * 1,403) + (0,7284 * 1,331) = 0,1611 + 0,2718+0,9695 = 1,4024 КДж/м3*С
Тад =
Чтобы построить адиабату использую программу лабораторного практикума с кафедры ОХТ.
Задаю:
Хн = 0
Хк = 0,99
Тн = 693К
Тх.г. = 473К
А = 0,0779
В = 0,1937
Р = 1 атм
Тад
= 235,6
и получаю результат:
|
Слой |
Хн |
Хк |
Тн |
Тк |
|
V
|
|
1 |
0 |
0.7230 |
693.0 |
863.3 |
0.195 |
0.621 |
|
2 |
0.4488 |
0.8815 |
715.0 |
817.3 |
0.358 |
1.000 |
|
3 |
0.8815 |
0.9674 |
719.4 |
739.6 |
0.536 |
1.000 |
|
4 |
0.9674 |
0.9848 |
707.3 |
711.4 |
0.757 |
1.000 |
|
5 |
0.9848 |
0.9900 |
689.6 |
690.8 |
1.579 |
1.000 |
