Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://www.chemistry-chemists.com/forum/

Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
http://www.chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=54&t=7118		 Page 1 of 1
Author:  BarMen [ 09 Jun 2016 13:14 ]
Post subject:  Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
Потребовалось однажды мне смоделировать работу реактора идеального смешения периодического, а затем ещё и оптимизировать его модель.
За основу была взята следующая реакция и условия:
Определяют изменение концентрации и степени превращения NaOH и этилацетата во времени при заданной температуре (20-25 0С). Исходные концентрации растворов этилацетата и NaOH равны. Проводят 3 опыта (по два параллельных) при концентрациях реагентов 0,08, 0,10 и 0,20 моль/л. Отношения объемов растворов 1:1. Общий объем реагентов 0,2 дм3.
Из экспериментальных данных я определил, что реакция протекает по второму порядку. По времени полуреакции провел расчет констант при трех различных начальных концентрациях.
Собственно модель такова:
dC/dt=kC(NaOH)*C(CH3OOC2H5)
Но так, как у меня концентрации одинаковые то просто:
-dC/dt=kC^2
Затем я отсюда выражаю время:
dt = -dC/(kC^2)
Потом в выражение производительности я подставляю выраженное мною время:
G = m/τm, где m - количество вещества полученное за полный цикл, τ(m) - время полного цикла.
В производительности, концентрации, в различные моменты времени я выражаю через степень гидролиза. Вот что получается теперь с моей производительностью:
G = (V * α * k * (-C(0)*(α - 1))^2) / (α - 1)
где V - объем,α - степень гидролиза, C(0) - начальная концентрация
все, кроме степени гидролиза - константы.
Теперь я беру от этого выражения производную.( Ну конечно, я беру три производные, т.к. уменя три нач. конц-ии, следовательно три константы)
Потом я приравниваю производную к нулю и выражаю x. Вот как раз, этот Х будет оптимальным значением насколько я понимаю. Но вот что интересно: у меня все три значения получились одинаковыми. Это значит моя производительность практически не будет зависеть от концентрации? Как это можно объяснить ещё? Спасибо большое отозвавшимся
Author:  samotnik [ 09 Jun 2016 15:02 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
Ну, во первых, проверьте ваше выражение для производительности ещё раз. Вы там всё правильно вывели?

И во вторых, а где у вас время на загрузку-выгрузку?
Без учёта этого времени правильная формула вам даст оптимальную продолжительность процесса равной нулю ;-)
Что вполне логично. В начальный момент времени скорость реакции максимальная, и, соответственно, производительность тоже будет максимальной. То, что при этом количество циклов реактора в секунду будет стремиться к бесконечности, так это у вас нигде не учтено.
Author:  BarMen [ 09 Jun 2016 15:50 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
samotnik wrote:
Ну, во первых, проверьте ваше выражение для производительности ещё раз. Вы там всё правильно вывели?

И во вторых, а где у вас время на загрузку-выгрузку?
Без учёта этого времени правильная формула вам даст оптимальную продолжительность процесса равной нулю ;-)
Что вполне логично. В начальный момент времени скорость реакции максимальная, и, соответственно, производительность тоже будет максимальной. То, что при этом количество циклов реактора в секунду будет стремиться к бесконечности, так это у вас нигде не учтено.



А как мне учесть это время в моем выражении?
Author:  samotnik [ 09 Jun 2016 16:14 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
Ко времени протекания реакции, которое вы находите интегрированием выражения dt = -dC/(kC^2), прибавить дополнительно время простоя реактора.
Author:  BarMen [ 09 Jun 2016 18:25 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
samotnik wrote:
Ко времени протекания реакции, которое вы находите интегрированием выражения dt = -dC/(kC^2), прибавить дополнительно время простоя реактора.


Так это я учел и добавил.
Author:  samotnik [ 09 Jun 2016 18:55 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
Да? И где же это число в вашем уравнении?
Author:  BarMen [ 09 Jun 2016 18:59 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
samotnik wrote:
Да? И где же это число в вашем уравнении?


dt = -dC/(kC^2) + t(загрузки-выгрузки)
Вот так должно быть? И я это уравнение должен в производительность подставить?
Author:  samotnik [ 09 Jun 2016 19:40 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
dt — это не время. Это его производная.
Для начала надо это уравнение проинтегрировать.
Author:  stas [ 09 Jun 2016 22:17 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
To samotnik
Ну, человек как бы мягко вас подводит к мысли, что интегрировать ему сложно и вообще - давно могли б ему всё посчитать и выложить на блюдечке-с с каёмочкой ))
Author:  BarMen [ 10 Jun 2016 06:50 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
samotnik wrote:
dt — это не время. Это его производная.
Для начала надо это уравнение проинтегрировать.


t = 1+ tзв*k(C(0)*(1-alpha))/(k*C*(1-alpha)
с учетом времени загрузки-выгрузки
Author:  samotnik [ 10 Jun 2016 12:12 ]
Post subject:  Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
Я бы, конечно, мог, на блюдечке.
Но так нецікава.

BarMen, пожалуйста, подробно и постадийно, проинтегрируйте уравнение
dt = -dC/(kC^2)

Потому что то, что вы тут выкладываете, это, извините мне мой французский, бред.
Page 1 of 1 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/