Конверсия СО. Конверсия. Окись углерода

• Название: Окись углерода
• Анкор: Конверсия СО
• Дата: 21.12.2019
• Размер: 244.24 Kb.
• Имя файла: Конверсия.docx
• Тип: Документы; #101400
• страница: 5 из 7

2.2 Время контакта

2.1.1 Высокотемпературная конверсия

Низкотемпературная конверсии оксида углерода осуществляется в реакторе с неподвижным адиабатическим слоем катализатора. Расчёт реактора сводится к определению объема катализатора, необходимого для изменения степени превращения СО в заданных пределах:

V_k = v_o^.,

где - время пребывания, с определяется из модели идеального вытеснения:



при следующих начальных условиях: при  =0 x = x_н, Т = Т_н.

В адиабатическом реакторе вместе со степенью превращения изменяется и температура в соответствии с уравнением адиабаты:

Т = Т_{н +} Т_ад(x  x _н)
где Т_ад − величина адиабатического разогрева реакционной смеси;

Q_P – тепловой эффект реакции;

С_Р − теплоёмкость реакционной смеси.

По раннее вычисленным значениям:

Определим адиабатический разогрев реакционной смеси:

С_СО,0 – концентрация СО на входе в реактор ВТК = 0,1483.

Величина адиабатического разогрева находится по формуле:



Тепловой эффект реакции:

Q_P = - ΔH⁰ = 41,2 кДж.

Стандартные теплоты образования участвующих в реакции веществ возьмём из [3] для начальной температуры перед входом в реактор ВТК (600 К):













Средняя степень превращения в реакторе:

0,759/2 = 0,3795

Рассчитаем концентрации в реакторе:











Величина адиабатического разогрева составляет:



Находим по уравнению температуру на выходе из реактора:

Тк = Тад· (Хк-Хн) + Тн

Т_к= 182,82·(0,76-0)+600=739,94739 К

Время пребывания находится как площадь интеграла для известных нам условий:

Зададимся несколькими значениями степени превращения в слое и найдём необходимые параметры для расчёта условного времени реакции  методом численного интегрирования. Результаты расчета представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Расчет параметров для разных степеней превращения

x	0	0,2	0,4	0,6	0,741
T, K	600,00	634,52	669,05	703,57	738,99
k, (атс)-1	1,73	2,77	4,22	6,16	7,89
A	0,12	0,18	0,25	0,35	0,44
Kp	28,45	18,63	12,78	9,13	7,34
r, с1	28,61	21,91	15,26	6,79	1,12
1/r, с	0,03	0,05	0,07	0,15	0,89

Можно рассчитать интеграл по правилу трапеций как площадь под интегральной кривой , т.е.

S = x = 0,20,04 + 0,20,056 + 0,20,11 + 0,1410,52 = 0,114 с,

где x − шаг изменения степени превращения; − среднее значение обратной скорости в интервале x.