Построим на одном графике три кривые - равновесную степень превращения и 2 конечные степени превращения в реакторе полного смешения с разными временами пребывания от температуры.
Порядок действий при расчете конечной степени превращения реакции синтеза фосгена.
Введем стехиометрические коэффициенты в соответствии с уравнением реакции. Рассчитаем изменение числа киломолей в ходе реакции.
Глобально определим мольные доли веществ в исходной смеси.
Определяем функции для константы равновесия kp, константы скорости реакции kc, безразмерной величины А.
Подключаем модуль с определениями всех основных функций.
Определяем функции для расчета прямой и наблюдаемой скоростей реакции.
Для расчета равновесной степени превращения определим функцию: . Внутри скобок функции root через запятую запишем сначала исследуемую функцию скорости, а затем введем аргумент х, меняя который нужно найти такое значение аргумента хр, при котором функция обращается в ноль.
Построим зависимость степени превращения от температуры. В рабочую область вставим шаблон плоского X-Y графика. В слот на абсциссе вставим технический аргумент Тm, в слоты вставим на оси минимальное и максимальное значение температуры. Добавим на ординату через запятую выражения Xp(Tm,0.1), Xp(Tm,1), Xp(Tm,10). В результате будет построен требуемый график.
Построим зависимость равновесной степени превращения от давления. В слот абсциссы вставим технический аргумент Pm, в слот ординаты через запятую вставим три обращения к частной функции равновесной степени превращения для трех разных температур: Xp(343, Pm), Xp(390, Pm), Xp(403, Pm).
Из графиков видно, что равновесная степень превращения не меняется при разных температурах и давлениях. Это можно объяснить тем, что реакция является необратимой, идет до конца, исходные вещества превращаются в продукты реакции. Равновесная степень превращения равна 1 при температурах не ниже 1300С и давлении от 1 до 10 Па.
Для расчета конечной степени превращения в РПС, используя уравнение материального баланса РПС, записываем функцию F. С ее помощью будем искать такое значение х, при котором F станет равной нулю.
Определим функцию XAK, способную с помощью стандартной функции root рассчитать значение конечной степени превращения.
Чтобы построить объемный график поверхности, определим частную функцию от 2 аргументов Xp(T,P) . При этом первое приближение также задается.
Для построения поверхности конечной степени превращения в РПС определим частную функцию XAK1(T,P).
Аналогично предыдущему пункту для построения конечной степени превращения используем частную функцию XAK2(T,P).
Построим поверхности на объемном графике. В слот через запятую введем три обращения к вспомогательной функции Y. После настройки диапазонов аргументов в место трех обращений вводим имена отображаемых функций.
Строим плоский X-Y-график. Сначала в качестве аргумента вводим Tm. Затем устанавливаем соответствующие пределы изменений.
Аналогично строим для зависимости степени превращения от давления.
Из графиков видно, что равновесная степень превращения с увеличением давления возрастает, что характерно для реакции с уменьшением объема.
1.3 Расчет объема адиабатического реактора по степени превращения
Достарыңызбен бөлісу: |