HEMISKI Zbirka re{eni zada~i REAKTORI 3

Petti del. Kataliti~ki reaktor so fiksen sloj katalizator (PBR)
Zada~a 4
Oksidacija na etilen vo etilenoksid vo izotermen PBR
Kataliti~ka oksidacija na etilen vo etilenoksid se
slu~uva vo parna faza vo izotermen PBR na T = 260 o C i P = 10 atm.
Stehiometriskata ravenka i brzinskiot izraz se slednite:
C2H4 + 0,5O2 C2H4O ( A + 0,5B C )
p
A
( r
, p
B
A
)
'
k p
( atm);
1/
3
A
p
2/
3
B
kmol
kg h
kat
kmol
k 0,
0141
kg atm h
Na vlezot vo reaktorot se dodava stehiometriska smesa na
etilen i kislorod so molski protok na etilenot FAo = 490 kmol/h.
Vo reaktorot kislorodot doa|a so vozduh vo koj soodnosot so
azot e 79/21 mol/mol.
Da se presmeta potrebnata koli~ina katalizator za 60%
konverzija na etilenot.
Re{enie:
Bidej}i se razgleduva izotermna rabota na reaktorot, }e
bide potrebna samo ravenkata za dizajn na PBR kombinirana so
stehiometrijata i kinetikata na reakcijata. Reakcijata se odlikuva
so promenliv vkupen broj molovi, pa zatoa }e sostavime
stehiometriska tablica. Prethodno gi postavuvame neophodnite
relacii:
F
F
F
F
y
Bo
Bo
I
To
Ao
/ F
/ F
Ao
I
21/
79
( 79 / 21)
F
F
F
Ao
Ao
To
0,
5 / 1
F
F
Bo
Bo
F
FAo
3,
381F
I
Ao
F
3,
381
Bo
0,
5
F
0,
296
F
0,
5(
79 / 21)
F
Ao
Ao
Ao
;
0,
3.
kat
B
1,
881F
Ao
0,
5
;
1,
881;
I
329