zadania 4 04 01 4 04 02 3 3 11 11, Technologia INZ PWR, Semestr 4, Technologia Chemiczna - surowce i nośniki, Technologia ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Szacowanie rzędu reakcji oraz stałej szybkości reakcji na podstawie analizy regresjiP.11.07Reakcja bromowania ksylenu w fazie ciekłej w 17C, z udziałem jodu jako katalizatora polega na dodawaniumałych ilości bromu do reaktora okresowego (BATCH) zawierającego ksylen w znacznym nadmiarze. Stężenieksylenu pozostaje stałe podczas reakcji. Bilans masowy bromu w reaktorze prowadzi do równaniaGdzie cBr2jest stężeniem bromu [ mol/dm3], a k jest pseudo stałą szybkości zależną od st. jodu oraz ksylenu, a njest rzędem reakcji.Równanie to można zlinearyzować poprzez zlogarytmowanieA następnie użyć do oszacowania parametrów równania kinetycznegokoraznmetodą analizy regresji (np.posługując się programem POLYMATH)Polecenie:Wykorzystując dane eksperymentalne przedstawione w tabeli1.2.3.4.5.Znajdź wielomian dopasowujący dane cBr2w funkcji czasu (tabela)Uzupełnij tabelę o wartości d(cBr2)/d(t) – różniczkowanie numeryczne i/lub algebraiczne wielomianu cBr2(t)Oszacujkoraznz zlinearyzowanej postaci równania kinetycznegoUżyj modelu nieliniowego do oszacowaniakoraznPorównaj wyniki z (3) oraz (4)P.11.12ABCProblem:szacowanie rz. reakcji oraz stałej szybkości stosując metodę nadmiaru jednego z reagentówMetoda:dopasowanie wielomianowe danych doświadczalnych, różniczkowanie numeryczne, regresja liniowa inieliniowaZadanie:Reakcja kwasu octowego i cykloheksanolu w roztworze dioksanu jest katalizowana kwasemsiarkowym. Reakcję badano w reaktorze zbiornikowym z doskonałym mieszaniem (BATCH) w 40C. Reakcjęmożna przedstawić równaniem A + BC + D. W chwili początkowej cA0=cB0=2 mol/dm3. Zmianę stężenia Arejestrowano i przedstawiono w tabeli 11-12. Wykonano jeszcze jeden eksperyment w którym cA0=1 mol/dm3oraz cB0=8 mol/dm3(tabela 11-13).Przy stałej obj. reaktora, bilans masy składnika A prowadzi do wyrażenia:Polecenia:(a) Na podstawie danych z Tab. 11-12 oszacować szybkość reakcji definiowaną jako pochodna numerycznaz danych doświadczalnychd(A)/d(t).Na podstawie tej szybkości oszacować stałą szybkości reakcji orazcałkowity rząd reakcji:+β(b) Wykorzystując dane z tabeli 11-13 oszacować szybkość reakcji w podanych momentach czasu.Zakładając, że stężenieBnie zmienia się znacząco podczas eksperymentu, określić przybliżony rządreakcjiw stosunku do składnikaA(c) Powtórzyć p. (b) obliczając zmianę stężenia B (na podstawie stechiometrii reakcji).(d) Zastosuj regresję nieliniową do połączonych danych szybkości reakcji określanych w p. (a) i (b) dooszacowania dokładnych wartościk,iβ.(przed podaniem ostatecznych wartości zaokrąglijiβdowartości całkowitych lub prostych ułamków)P4.04.01.Dla reakcji następczych 2AB oraz 2BC stężenia były mierzone jako funkcje czasów przebywaniareagentów w CSTR. We wszystkich dośw., CA0=2 mol/dm3. Przepływ objętościowy był stały. Dane zebrano wtabeli. Oszacuj parametry reakcji dla założonego modelu:rAk1AorazA0A rArBorazA10.780.5920.40.20.5k1Ak2BB0B rBAle dla CSTRNajpierw wyliczyć dośw. rAoraz rB, później wyznaczyć parametry modeli reakcjiτ102040100450B0.45450.50830.50280.40.1636rArBP4.02.02Reakcje w fazie ciekłej A+ B <==> C + DCzas przebywania, τ [h]Konwersja, [%]0.850badano w laboratoryjnym CSTR otrzymując następujące wyniki:5.060Stężenie w strumieniu zasilającym, cA0= 2 mol/dm3, cB0= 1.5 mol/dm3, cC0= cD0=0a) Znajdź stałe szybkości, k1oraz k2(odwracalnej)b) Określ czas, w którym osiągnie się 90% konwersji równowagowej w reaktorze BATCHc) Reaktor jest napełniony 10dm3r-ru zawierającego 30 moli B, a następnie dodawany jest r-r zawierający 4mol/dm3 A z szybkością 10dm3/h; mieszanina jest energicznie mieszana. Znaleźć cAjako funkcję czasu.Rozważyć przypadek z zachodzącą reakcją i bez reakcjiP3.11.11Reakcję 2ABC badano w stałej objętości w reaktorze BATCH. Wyniki w tabeli. Zakładając rzędy r.zgodnie ze stechiometrią, oszacuj stałe szybkości k1, k2.dA/dt, dB/dt, dC/dt oszacować różniczkując numerycznie, następnie k1, k2 zakładając odp. modele regresjitABCdA/dtdB/dtdC/dtwskazówki:w reakcji A + B2C, mamy stałą ilość moli w układzie, stała obj. reaktora CSTR, a więc i p=const;rArBkp Ap BaborazrC2rB2kp Ap Bab- Niech x, ułamek molowy CH4w strumieniu wyjściowym,FC= F·x = (FA0+FB0)·x orazFA= FA0-FC/2 = FA0- (FA0+FB0)·x/2- bilans masy dla metanu w modelowym CSTR:FC0– FC+ W·rC= 0F1.71.20.60.30.752.750.50.50.50.40.60.6lubpA00.50.50.50.60.60.4F·x = W·rCpB00.050.070.160.160.10.06xpApBrCFB= FB0-FC/2 = FB0- (FA0+FB0)·x/2Oczywiście analogiczne zależności dla odp. prężności parcjalnychOszacować stałą szybkości oraz rząd reakcji
[ Pobierz całość w formacie PDF ]