Reaktory

Reaktory
FA0= Strumień molowy A na wejściu (mol/czas)
FA= Strumień molowy A na wyjściu (mol/czas)
GA= szybkość powstawania A (mol/czas)
V = Objętość (np m3)
rA= szybkość powstawania A w jednostce objętości (mol/czas•obj)
NA= liczba moli A w systemie V (mol)
Modele reaktorów
konwersja x reagenta A, jest
liczbą moli przereagowanego A
odniesioną do liczby moli A na
wejściu
- Dla reakcji nieodwracalnych:
- Dla reakcji odwracalnych
0≤x≤1
0≤ x ≤ xe.
- Czas przebywania w reaktorze tau
Modele reaktorów a konwersja
W praktyce aby rozwiązywać powyższe równania potrzebna jest funkcja wiążąca r=f(X).
Z definicji r=f(ci), z bilansu reakcji należy dla każdego ci znaleźć zależności ci=f(X)
Dla reaktora okresowego (zbiornikowego) BATCH
składnik
Symbol
Na początku
Zmiana
pozostaje
Gdzie
Jeśli reakcja przebiega w fazie ciekłej lub fazie gazowej bez zmiany objętości (np. w stalowym
reaktorze zbiornikowym)
to
Przykład:
to
dla reakktora/reakcji w stałej objętości
Dla reakcji w układach przepływowych (PFR, CSTR)
składnik
Symbol
Na WE
do reaktora
Zmiana
Na WY
reaktora
Dla reakcji w fazie ciekłej oraz gazowej bez zmiany liczby moli/objętości:
Dla reakcji w fazie gazowej ze zmianą objętości
(przy założeniu Z=Z0 )
- z bilansu masowego (tabela)
, po podstawieniu FT do v
czyli
etc…
Przykład:
Dla szybkośći reakcji
gdzie
Dla reakcji złożonych, dla wielu reakcji przebiegających jednocześnie korzystniej jest zamiast
konwersji operować liczbami moli (NA, NB) lub strumieniami moli FA, FB
lub
ale
czyli
Dla j
Gdzie całkowity strumień molowy:
I z równań r=f(cA, cB, …) przechodzimy do r=f(FA, FB, ….)