HEMISKI Zbirka re{eni zada~i REAKTORI 3

Petti del. Kataliti~ki reaktor so fiksen sloj katalizator (PBR)
vite na vlezot vo reaktorot se: To = 625 o C, Po = 1,2 atm. i molski
protok na reaktantot FEo = 6,12 kmol/h. Brzinata na reakcijata
e slednava zavisnost od temperaturata i parcijalnite pritisoci
na u~esnicite vo reakcijata:
1
( rE
) k ( pE
pS
pH
) kmol/(kgkath);
pi
K
k exp(
9,
43 ( 10971/
T ))
h) ; T
K exp(
15,
32
( 14643/
T
; kmol/(atmkg
)) ( atm).
kat
( atm);
( K);
Toplinata na reakcijata i specifi~nite toplini mo`at
da se zemat kako sredni (konstantni) so slednive vrednosti:
H
~
CP
~
C
r
, E
P,
H
139000 kJ/kmolE
;
~
299 kJ/(kmolE
K) ; C
~
30kJ/(kmol
K) ; C
H
P,
S
P,
W
273kJ/(kmol
K) ;
40kJ/(kmol
W
S
K) .
Da se presmeta potrebnata koli~ina katalizator za 45%
konverzija na etilbenzenot so adijabatska rabota na reaktorot.
Re{enie:
Stanuva zbor za adijabatski PBR i za reakcija vo parna
faza so promenliv vkupen broj molovi. Za da se odgovori na postavenoto
pra{awe vo ovaa zada~a, potrebni se: molskiot bilans
(ravenkata za dizajn), toplinskiot bilans, brzinskiot izraz i
stehiometrijata (za presmetki preku konverzija na reaktantot).
Najnapred da sostavime stehiometriska tablica:
F ( X )
Fio Fi() Fi(X)
i pi
( X ) P
FT
( X )
E FEo
FEo FEo(1–X) pE
( 1
X )
P
(=FEoX)
( 21
X )
X
S 0 FEoX pS P
( 21
X )
X
H 0 FEoX pH P
( 21
X )
W FW=FEoW=20FEo 20FEo 20FEo
FTo FT(X)=FEo(21+X)
323