Студопедия — ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ. 9 Лабораторна робота: Розрахунок кінетичних параметрів
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ. 9 Лабораторна робота: Розрахунок кінетичних параметрів






 


9 Лабораторна робота:
Розрахунок кінетичних параметрів

Мета роботи: дослідження ступеня окислення оксиду вуглецю (II) залежно від виду каталізатора, температури, надлишку повітря та об’ємної швидкості газового потоку.

 

Вихідні дані:

Приймаємо початкову концентрацію СО рівною одиниці, тобто .

Витрата оксиду вуглецю (II) RCO = 15, 7 см3/хв згідно з капіляром К2;

Витрата повітря Rпов = 118 см3/хв згідно з капіляром К1;

Діаметр сітчастого каталізатора мм;

Висота покриття мм.

Каталітичне окиснення оксиду вуглецю (II) до оксиду (IV) за рівнянням:

2СО + О2 = 2СО2 + Q

 

Розрахунок:

Визначається висота проволоки з нанесеним каталізатором:

, (9.1)

мм

Знаходимо площу каталізатора:

, (9.2)

мм2.

Визначається об’єм каталізатора на 1-ій, 2-ій, 3-ій, 4-ій сітках:

, (9.3)

мм3;

мм3;

мм3;

мм3.

Визначається час контактування τ на кожній сітці:

, (9.4)

с;

с;

с;

с.

Таблиця 9.1 – Результати дослідів для Pt каталізатора

Витрати повітря, Rпов, см3/хв Витрати газової суміші, RCO+N2, см3/хв Сумарні витрати, см3/хв Температура реактора, Тр, ˚ С Вміст СО у вихідній суміші, Споч, % Вміст СО у суміші після окислення, Скін, % Ступінь конверсії, Х, %
  15, 7 133, 7   1, 1 1, 1  
  15, 7 133, 7   1, 1 1, 1  
  15, 7 133, 7   1, 1 1, 1  
  15, 7 133, 7   1, 1 0, 9 18, 18
  15, 7 133, 7   1, 1 0, 7 36, 36
  15, 7 133, 7   1, 1 0, 6 45, 45
  15, 7 133, 7   1, 1    

 

Із таблиці 9.1 виписуємо значення ступеня конверсії при температурах 220˚ С і 260˚ С (значення температури вибирається із середини діапазону):

t1 = 220˚ С x1 = 0, 18;

t2 = 260˚ С x2 = 0, 45.

Формула, яка пов’язує ступінь конверсії х, час τ та константу швидкості k:

(9.5)

Використовуючи формулу 5, розраховуємо значення константи швидкості при двох температурах та за час контактування на першій сітці:

;

.

 

Рисунок 9.2 – Графік залежності lnk від

Із рисунка 9.2 визначаємо значення :

;

Формула, яка зв’язує тангенс кута нахилу з енергією активації:

(9.6)

Використовуючи формулу 9.6, знаходимо значення енергії активації:

кДж ≈ 40 кДж.

При 220˚ С початкова концентрація СО складає:

С01 = 0, 5; С02 = 0, 6; С03 = 0, 8; С04 = 1.

Таблиця 9.2 – Ступінь конверсії х, характерний для певної початкової концентрації СО при 220˚ С

Початкова концентрація СО Ступінь конверсії, частки
х1 х2 х3 х4
  0, 12 0, 38 0, 57 0, 62
0, 8 0, 23 0, 49 0, 67 0, 72
0, 6 0, 37 0, 64 0, 8 0, 84
0, 5 0, 48 0, 74 0, 89 0, 93

Для побудови рисунка 9.3 використовуємо дані, наведені в таблиці 9.2.

, с

Рисунок 9.3 – Графік залежності ступені конверсії х від часу контактування на сітці τ

Щоб визначити порядок реакції використаємо два способи:

I спосіб:

Із рисунка 9.3 визначаємо тангенси кута нахилу при різних ступенях конверсії:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Віднявши від першого рівняння друге отримаємо:

;

.

II спосіб:

Формула для визначення швидкості реакції:

(9.7)

Визначається значення константи швидкості при 220˚ С:

Використовуючи формулу 9.7, знайдемо значення порядку реакції:

;

;

;

.

Отже, порядок реакції 1 перший, енергія активації складає 40 кДж.

Кінетичне рівняння має наступний вигляд:

.

 

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

Для студентів спеціальності „Автоматизація технологічних процесів”

 

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра нафтогазового технологічного

транспорту і теплотехніки

Гаєва Л.І.,

Дем’янчук Я.М.

ТИПОВІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ

І ОБ’ЄКТИ ВИРОБНИЦТВ







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 526. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Дизартрии у детей Выделение клинических форм дизартрии у детей является в большой степени условным, так как у них крайне редко бывают локальные поражения мозга, с которыми связаны четко определенные синдромы двигательных нарушений...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия