Reaktor- zadatak

Ravnotežni stepen konverzije, za reakciju , dat je slijedećom relacijom:

pri čemu je: - sadržaji komponenata, u procesnom toku reaktanata, mol.% ; P –

pritisak u sistemu Pa i Kp – konstanta hemijske ravnoteže reakcije.

U temperaturnom intervalu 400 – 700 , zavisnost konstante hemijske ravnoteže reakcije od temperature, data je relacijom :

Ako reaktor poji procesni tok reaktanata, sadržajem sumporoksida i kiseonika 11.85 odnosno 8.9% utvrditi elemente materijalnog bilansa reaktora za slučaj da su režimski parametric u reaktoru 575 i pritisak 101325 Pa.

STUDENT Huso Jašarević

Slika 1. Procesna jedinica reactor u kojem se odvija reakcija

Procesnim tokovima su dodijeljene oznake:1 – pojni tok reaktora gdje ulaze reaktanti 2 – izlazni tok reaktora gdje izlaze produkti

Procesnim varijablama su dodijeljene slijedeće oznake: - molski protok i-tog procesnog toka

-molski udio u i-tom toku

-molski udio u i-tom toku

-molski udio u i-tom toku

-molski udio inerta u i-tom toku P -pritisak u reaktoru T -temperatura u reaktoru

-ravnotežni stepen konverzije -konstanta hemijske ravnoteže reakcije u ovisnosti od temperature

-reagovala količina

-reagovala količina

- nastala količina

-količina inerta

Jednačina materijalnog bilansa u odnosu na sumporoksi

Jednačina materijalnog bilansa u odnosu na oksigen

2

Jednačina materijalnog bilansa u odnosu na

Jednačina materijalnog bilansa u odnosu na inert

Jednačina materijalnog bilansa koja predstavlja zbir naprijed navedenih relacija

Jednačina za ravnotežni stepen konverzije

Iz relacije za konstantu hemijske ravnoteže reakcije u zavisnosti od temperature u intervalu 400 – 700 računamo vrijednost Kp

Iz relacije za ravnotežni stepen konverzije za reakciju računamo vrijednost iteracijom odnosno pretpostavljanjem vrijednosti na desnoj strai ove nelinearne relacije.

Obzirom da stepen konverzije može imati maksimalnu vrijednost 1, u rasponu od 0 do 1 vršimo iteraciju odnosno pretpostavljamo vrijednosti ( ova operacija se može vršiti u programu excel radi bržeg dolaska do rješenja.

gdje je : - dobivena računska vrijednost , - pretpostavljena vrijednost

Pretpostavljena vrijednost će biti ispravna ako zadovolji uslov tačnosti:

3

Iz relacije računamo vrijednost

kmol/h

Iz jednačine zbirne jednačine dobićemo vrijednost za

kmol/h

Iz jednačina materijalnog bilansa računamo udjele na izlazu :

4