Обоснование выбора адиабатического реактора для синтеза аммиака

 

Сравнивая работу ректоров идеального вытеснения и полного смешения в адиабатическом режиме при одном и том же времени, по графикам зависимостей и  нашли значение степени окисления и температуры, на основе этих данных вычислили значение скорости реакции и получили, что скорость в РПС больше:

Возьмём τрив= τрпс=22.4с и найдём при этом значении времени x и T:

 

 

 

Получаем значения Хрив= 0.347, Хрпс= 0.799.

Температуры находим по графику Трив= 880 К, Трпс = 1028 К.

Отсюда видно, что скорость в РПС больше скорости в РИВ, следовательно, за одно и тоже время в реакторе полного смешения будет достигаться большая степень превращения.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что для проведения синтеза необходимо выбрать реактор полного смешения.

SO2 + O2 = 2 SO3

 

Программа расчёта адиабатического коэффициента

 

Адиабатический коэффициент зависит от начальной концентрации ключевого реагента, от природы и свойств реагирующих веществ. Он показывает, на сколько измениться температура реакции, если все ключевое вещество прореагирует полностью.

 

Программа и анализ зависимости объёма реактора от начальной температуры, давления и начальной концентрации диоксида серы

VR=f(Т0,P,Z0SO2)

SO2 + O2 = 2 SO3

Задали диапазоны изменения исследуемых параметров:

 

Таким образом, мы получили зависимости всех величин, необходимых для определения скорости от трёх исследуемых параметров. При определении скорости будем фиксировать 2 из них с целью получения зависимости скорости от одного конкретного параметра.

 

 

Скорость от начальной температуры (фиксируем P=1атм.;Z0SO2=0.05):

 

 

Вывод: при увеличении начальной температуры, требуемый объём реактора уменьшатся, т.к. растёт скорость реакции, а следовательно, уменьшается время её протекания.

Скорость от давления (фиксируем T0=770K;Z0SO2=0.05):

 

 

 

Вывод: при увеличении давления в реакторе, его объём уменьшатся, т.к. растёт скорость реакции, а, следовательно, уменьшается время её протекания.

Скорость от начальной концентрации диоксида серы (фиксируем T0=770K;P=1атм.):

 

 

Вывод: при увеличении начальной концентрации диоксида серы, объём реактора сначала уменьшается, а затем начинает увеличиваться, т.к.сначала скорость реакции растёт быстрей увеличения начальной концентрации диоксида серы, а затем рост начальной концентрации диоксида серы начинает преобладать над ростом скорости.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

сера диоксид окисление кинетика

1. Васильев Б.Т., Отвагина М.И. Технология серной кислоты - М.: Химия, 1985г.

. Мухленов И.П., Кузнецов Д.А., Авербух А.Я., Тумаркина Е.С., Фурмер И.Э. Общая химическая технология - М.: Высшая шк., 1970 г.

. Барон Н.М., Пономарёва А.М., Равель А.А., Тимофеева З.Н. Краткий справочник физико-химических величин. Издание 10-е, испр. и дополн. СПб: ”Иван Фёдоров”, 2002 г.