Meddelande

Du befinner dig just nu på en äldre version av Pluggakuten, gamla.pluggakuten.se. Nya Pluggakuten lanserades den 6 februari 2017 och du finner forumet på www.pluggakuten.se.

På gamla.pluggakuten.se kan du fortfarande läsa frågorna och svaren som ställts, men du kan inte skapa ett nytt konto eller nya trådar. Är du redan medlem kan du däremot fortfarande logga in och svara i befintliga trådar. Nya frågor och nytt konto skapar du på det nya forumet, välkommen dit!
  • Forum
  •  » Kemi
  •  » [HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

[HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

BearMotte
Medlem

Offline

Registrerad: 2017-01-08
Inlägg: 7

[HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

Produkten R framställs genom isomerisering av A i vätskefas i en tankreaktor.
A -> R
rA = -k.cA
Vid kinetiska studier i en satsreaktor i laboratorieskala, dvs i en kolv nedsänkt i ett termostatbad, gjordes försök där koncentrationens ändring med tiden mättes. Omblandningen var fullständig och reaktorn isoterm. Vid ett försök med ren A och temperaturen 163°C erhölls följande värden:

t (h)             Återstående mängd A (%)
0,5                               71,8
1                                  44,3
2                                  19,5
3                                   9,2
4                                   4,0
5                                   1,7
Beräkna med hjälp av ovanstående data volymen hos en ideal tankreaktor för
produktion av 10 kg R per timme om reaktorn är isoterm och har
temperaturen 163°C. Omsättningen av A är 97% och ingående flöde
innehåller bara A. Förutsätt att vätskans densitet är konstant, 700 kg/m3.


Jag har kommit fram till att t (h) för 97% A = 4,435 h.
Däremot vet jag inte hur jag ska fortsätta, jag har alltid löst problem då man vet ingående flöde.
Hjälp!

 
Teraeagle
Medlem

Offline

Registrerad: 2014-12-09
Inlägg: 2346

Re: [HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

Tanken är att du ska använda mätdatat för att bestämma hastighetskonstanten k. Om du integrerar rA=-k*CA kommer du fram till att CA=CA0*e^(-kt). För att bestämma värdet på k brukar man då logaritmera båda leden och sedan göra en graf över hur ln(CA) varierar med tiden t. Förhoppningsvis får du då en rät linje vars lutning motsvarar k.

Har du koll på hur designekvationen ser ut för en ideal tankreaktor? Koncentrationen av A inne i reaktorn antas motsvara koncentrationen på den utgående strömmen. Eftersom det är en isomerisering har A och R lika stor massa. Det betyder att du kan få ut ingående massflöde eftersom du vet att 97 % av det flödet motsvarar 10 kg/h. Skillnaden mellan ingående flödet av A och utgående flödet av R är flödet av A ut ur reaktorn. Från det kan du beräkna koncentrationen av A i utgående strömmen uttryckt i kg/m3. Sedan är det bara att sätta in allti designekvationen och bestämma V.


Kemiteknolog och metallurg
 
BearMotte
Medlem

Offline

Registrerad: 2017-01-08
Inlägg: 7

Re: [HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

Tack.

Jag ställde upp det i excel för som följande.

t(h)    CA (%)    ln(CA)
0,0     1            0
0,5     0,718    -0,33128571
1,0     0,443    -0,814185509
2,0     0,195    -1,63475572
3,0     0,092    -2,385966702
4,0     0,04      -3,218875825
5,0     0,017    -4,074541935

Lade in det i en graf och fick fram -k = -0,7623
Dvs -ra = 0,7623*CA

För CA = 0,97 ges -ra = 0,734

Inflöde blir då 10 / 0,97 = 10,3
FA = 100% * 10,3 / 700 = 1,47 (m3 / h)
V = 1,47 * 0,97 / 0,734 = 1,94 m3.

Har jag tänkt rätt?

Senast redigerat av BearMotte (2017-01-14 17:48)

 
Teraeagle
Medlem

Offline

Registrerad: 2014-12-09
Inlägg: 2346

Re: [HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

Ta med enheter i din beräkning så ser du att det blir konstigt. CA är 0,97 vad? Det är en koncentration, så enheten ska ha formen substansmängd eller massa per volym. Eftersom inflödet är 10,3 kg/h kan du räkna ut volymflödet. Då gäller att volym in = volym ut eftersom densiteten är konstant. Du vet att det är 10,3-10=0,3 kg/h sv A ut ur reaktorn. CA=0,3 kg/volymflödet.


Kemiteknolog och metallurg
 

  • Forum
  •  » Kemi
  •  » [HSK] Dimensionering av volym hos tankreaktor

Sidfot

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson

Powered by Mattecentrum
 |  Denna sida använder cookies |  Kontakta oss |  Feedback |