Gradul de conversie este raportul dintre cantitatea de reactiv consumată în reacție și cantitatea inițială. Pentru reacția AÛR, rata de conversie a componentei A se găsește prin formula:
unde NA, 0 și NA reprezintă cantitatea inițială și cea actuală (finală) (în cazul nostru, debitul molar) al componentei A.
Atunci când se specifică cantitatea de substanță în unități de masă, expresia
Rezultă din (1.17) și (1.18) că
Gradul de echilibru al transformării caracterizează adâncimea maximă a HTP reversibil în anumite condiții. Conexiunea dintre XA și XA * este dată de relația XA = ax x XA *. unde 0 o axă 1 1 este fracțiunea aproximării gradului real de conversie la cea de echilibru.
unde Kp = k1 / k2. un k1. k2 sunt constantele de viteză ale reacțiilor înainte și înapoi.
Constanta de echilibru este luată din datele de referință sau se calculează pornind de la mărimea creșterii de energie a lui Gibbs:
unde DGT este forța motrice termodinamică a CTP (sporirea energiei Gibbs în cursul transformărilor chimice).
Energia Gibbs la o temperatură T se găsește din ecuația:
DGT = I1 - Da × T × lnT - (1,23)
Aici I1 și I2 sunt constantele pentru reacția dată, care sunt calculate din valorile standard ale schimbării entalpiei și entropiei:
I2 = + Dax (1 + ln298) +. (1.26)
Valorile coeficienților și ale valorilor standard ale DH298, DG298 și DS298 la T = 298 K și P = 101,325 kPa sunt luate din tabele (a se vedea anexele).
Dacă nu există valori necesare pentru DG298, i. dar există DH298, i și DS298, i. apoi utilizați formula (1.27) (a se vedea apendicele 1):
DG = DH-T × DS. (1.27)
După cum se poate observa, calculul XA * în ceea ce privește combinația formulelor de mai sus necesită un efort considerabil, ceea ce limitează substanțial aplicarea lor.
Valoarea obținută a lui X * A este ulterior utilizată pentru a calcula echilibrul material și termic al reactorului.
Producția produsului FR este raportul randamentului practic al produsului NR, p la cantitatea maximă posibilă (teoretică) NR, t:
Valoarea NR, t este calculată din ecuația reacției chimice folosind expresiile (1.23), (1.24).
Relația dintre FR și XA este exprimată prin următoarele relații:
- pentru reacții ireversibile ΦR = XA;
- pentru reacții reversibile.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: