Реактор полного смешения, лаба 4. Отчет защищен с оценкой Преподаватель к т. н., доцент Е. Л. Никитина реактор полного смешения отчет о лабораторной работе по курсу Общая химическая технология ягту 18. 03. 01 001 лр отчет
![]()
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Ярославский государственный технический университет» Кафедра «Охрана труда и природы» Отчет защищен с оценкой Преподаватель к.т.н., доцент ___________ Е. Л. Никитина ___________ РЕАКТОР ПОЛНОГО СМЕШЕНИЯ Отчет о лабораторной работе по курсу «Общая химическая технология» ЯГТУ 18.03.01 - 001 ЛР Отчет выполнила студент гр. ХТБ-37 ___________ К. Т. Сакичев ___________ 2019 Теоретическая часть В течение каждого заданного промежутка времени протекания процесса омыления эфира щелочью осуществляется определение степени превращения реагентов и определяется производительность периодического реактора полного смешения. На основании полученных данных о кинетике гомогенной жидкофазной химической реакции исследуются зависимости изменения степени превращения щелочи от времени, изменения концентрации щелочи от времени и изменения производительности реактора от степени превращения щелочи. Экспериментальная часть Цель работы: Ознакомление с работой периодического реактора полного смешения. Изучение влияния технологического режима на показатели работы реактора (степени превращения реагентов, производительность). Исследование кинетики гомогенных химических реакций. Таблица 1 – Исходные данные
Описание лабораторной установки На рисунке 1 представлена схема лабораторной установки реактора полного смешения периодического действия. Реактор полного смешения периодического действия представляет собой цилиндрический стеклянный сосуд, имеющий штуцер для отбора проб. При загрузке, из делительных воронок 3 и 4 растворы этилацетата и гидроксида натрия подают через трехходовой кран 5 в реактор 1. Перемешивание осуществляют с помощью магнитной мешалки 2. Отбор смеси на анализ осуществляют пипеткой с грушей. ![]() 1 – реактор; 2 – магнитная мешалка; 3,4 – делительные воронки; 5 – трехходовой кран Рисунок 1 – Схема лабораторной установки реактора полного смешения периодического действия. В течение каждого заданного промежутка времени определяется концентрация гидроксида натрия. Выгрузку продуктов из реактора после окончания работы осуществляют с помощью груши. Задание на выполнение работы Преподаватель задаёт следующие исходные данные: 1) объем загружаемой в реактор исходной смеси ![]() 2) объемную долю раствора гидроксида натрия в смеси m. Расчет объемов исходных реагентов производят по формулам: ![]() ![]() где ![]() ![]() Порядок проведения работы Определить исходную концентрацию водного гидроксида натрия. Для этого в колбу для титрования наливают 20 см3 дистиллированной воды и с помощью пипетки с грушей отбирают 1 см3 исходного раствора гидроксида натрия из бутыли или 1 см3 реакционной смеси из реактора. Добавив 2-3 капли индикатора фенолфталеина, титруют раствором соляной кислоты концентрации 0,01 моль/дм3 до исчезновения розовой окраски. Содержание гидроксида натрия в реакционной смеси или в бутыли рассчитывают по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Залить в делительные воронки растворы этилацетата и гидроксида натрия, открыть трехходовой кран и медленно подать исходные реагенты в реактор. Заметить время, затраченное на подготовительные операции: загрузку реагентов в делительные воронки, заполнение реактора. Включить магнитную мешалку и обеспечить интенсивное перемешивание реакционной смеси. Проводить анализ реакционной смеси через 1, 5, 10, 15, 20 минут до достижения постоянной (неизменной) концентрации гидроксида натрия. Выгрузить реакционную смесь из реактора с помощью груши. Заметить время выгрузки. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расчетная часть Расчет состава и сходной смеси Концентрацию гидроксида натрия в исходной смеси рассчитывают по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Концентрацию этилацетата в исходной смеси рассчитывают по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет степеней превращения реагентов Степень превращения гидроксида натрия ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Степень превращения этилацетата ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет производительности реактора Производительность реактора П рассчитывают по формуле ![]() где П – производительность реактора по гидроксиду натрия, моль/с; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 2 – Результаты экспериментов и расчетов
![]() Рисунок 2 – Зависимость текущей концентрации гидроксида натрия в реакционной смеси от времени ![]() Рисунок 3 – Зависимость степени превращения гидроксида натрия (этилацетата) в реакционной смеси от времени ![]() Рисунок 4 – Зависимость производительности реактора от степени превращения гидроксида натрия (этилацетата) Вывод В ходе данной лабораторной работы мы изучили влияние технологического режима на показатели работы реактора. Таким образом, можно сделать следующие выводы: с течением времени (от 60 с до 1200 с) концентрация гидроксида натрия (и этилацетата) в реакционной смеси уменьшается (рис. 2), степень превращения гидроксида натрия (и этилацетата) увеличивается (рис. 3), производительность реактора уменьшается (рис. 4). |