HEMISKI Zbirka re{eni zada~i REAKTORI 3

Petti del. Kataliti~ki reaktor so fiksen sloj katalizator (PBR)
Zada~a 7
Kineti~ki ispituvawa vo izotermen PBR.
Presmetka na reaktorot
Kinetikata na reakcijata pome|u metan i sulfur, koga
kako produkt se formira jagleroddisulfid,
CH4 + 2S2 CS2 + 2H2S
(A + 2B C + 2D),
e ispituvana vo laboratoriski ceven reaktor. Reaktorot so
volumen od 80 cm 3 e polnet so razli~na koli~ina katalizator.
Izrazena kako volumen na katalizatorski sloj, taa koli~ina
iznesuvala 67 i 35,2 cm 3 . Za dvata katalizatorski sloja vlezniot
protok na metanot e menuvan taka negoviot odnos so sulfurot
da bide postojano stehiometriski. Vo site eksperimenti bila
merena konverzijata na metanot.
Na pritisok od 1 atm i temperatura od 600 o C (reakcijata
e vo parna faza) se dobieni slednive rezultati:
V(cm 3 ) 67 67 67 35,2 35,2 35,2 35,2 35,2 35,2 35,2
FAo(mol/h) 0,238 0,417 0,119 0,0595 0,0297 0,119 0,0298 0,238 0,119 0,0595
XA 0,105 0,075 0,180 0,133 0,269 0,058 0,268 0,025 0,066 0,144
a) Ako se pretpostavi deka kinetikata na ispituvanata
reakcija se opi{uva so izrazot:
3
( rS ) ( r
)
(mol/cm )/h
2 B kCC
CH C
4 S k
2 CC
ACB
,
da se presmeta vrednosta na brzinskata konstanta.
b) Da se poka`e kako }e se presmeta potrebniot volumen
na industriski reaktor vo koj bi se izveduvala istata reakcija
pod isti uslovi na koi e ispituvana nejzinata kinetika.
Re{enie:
a) Bidej}i modelot na kineti~kiot izraz e zadaden, a merewata
se dadeni preku stepenot na konverzija na metanot, metanot
se izbira kako baza za presmetki.
337