Исходные измерения, размерности и область применимости
Перед использованием «Реактор полного смешения: расход, конверсия и выпуск» внесите Объём реактора (л) и Расход подачи (л/ч) в единицах, указанных справа от полей. Значения из нескольких лабораторных протоколов сравнивайте только после пересчёта температур, объёмов, массы и количества вещества к единой системе; без этого итог может быть математически вычислен, но физически неверен.
Отдельно проверьте Концентрация на входе (моль/л) и Продолжительность смены (ч). Эти величины отвечают за разные элементы расчётной схемы и по-разному влияют на конечный результат. Ограничения диапазонов препятствуют очевидно непригодному вводу, но не подтверждают химическую совместимость веществ, чистоту образцов или корректность пробоподготовки.
Метод расчёта и значение промежуточных показателей
Стационарный CSTR: конверсия реакции первого порядка и выпуск продукта при заданной температуре и селективности. Вычислитель сначала восстанавливает согласованные промежуточные величины из исходных данных, после чего применяет материальный, зарядовый или энергетический баланс либо химическое равновесие. Вклад Объём реактора (л) вычисляется отдельно, прежде чем он будет объединён с результатами других полей.
В наборе исходных величин присутствуют Константа k при базовой температуре (1/ч) и Энергия активации (кДж/моль). При ручной проверке расчёта полезно пересчитать их вклад с точными дробями, не округляя промежуточные ответы. Особенно осторожно трактуйте нулевые и предельные значения: некоторые процессы в таком режиме перестают описываться обычными линейными приближениями.
Проверка чувствительности параметров и сценарии
Для «Реактор полного смешения: расход, конверсия и выпуск» полезно повторить вычисление не только с номинальными данными, но и с реалистичной нижней и верхней оценкой Объём реактора (л). В таблице показано, как изменение этого параметра отражается сразу на нескольких показателях. Для остальных переменных аналогичную проверку можно выполнить вручную, оставляя остальные поля неизменными.
Измените Молярная масса продукта (г/моль) или Продолжительность смены (ч) и определите, ограничивается ли результат балансом вещества, доступным временем, равновесной концентрацией или заданным выходом. Изменение одного коэффициента иногда почти не влияет на результат, когда ограничение задаёт другой параметр. Это физическая особенность модели, а не причина вводить искусственные поля.
Погрешности, допущения и применение результата
Идеальный перемешанный реактор при установившемся режиме, жидкая фаза, первый порядок. Результат пригоден для ориентировочной оценки, подбора исходных условий и контроля порядка величины. Он не заменяет лабораторное измерение, проектные расчёты технологического оборудования, анализ безопасности и проверку применимости термодинамических либо кинетических коэффициентов к конкретному веществу.
Сохраните входные значения для «Реактор полного смешения: расход, конверсия и выпуск», запишите температуру, давление и методы измерения и сравните рассчитанные показатели с наблюдениями. Если расхождение существенно, проверьте систематическую ошибку пробоподготовки, неоднородность состава, потери, а также согласованность выбранных коэффициентов и условий процесса. При выходе за пределы модели требуется иная физико-химическая постановка.
Формула расчёта
Стационарный CSTR: конверсия реакции первого порядка и выпуск продукта при заданной температуре и селективности. Идеальный перемешанный реактор при установившемся режиме, жидкая фаза, первый порядок.
Проверенные примеры
reactor_l=110; feed_l_h=85; feed_mol_l=1.6; k0_h=1.2; ea_kj=48
Константа в условиях реакции, 1/ч: 2.5383; Время пребывания, ч: 1.29412; Степень превращения, %: 76.662; Входящий поток реагента, моль/ч: 136
reactor_l=121; feed_l_h=85; feed_mol_l=1.6; k0_h=1.2; ea_kj=48
Константа в условиях реакции, 1/ч: 2.5383; Время пребывания, ч: 1.42353; Степень превращения, %: 78.3237; Входящий поток реагента, моль/ч: 136
reactor_l=110; feed_l_h=85; feed_mol_l=1.6; k0_h=1.2; ea_kj=48
Константа в условиях реакции, 1/ч: 2.5383; Время пребывания, ч: 1.29412; Степень превращения, %: 76.662; Входящий поток реагента, моль/ч: 136
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите «Объём реактора (л)». Допустимый числовой диапазон: 0.001…100000; число участвует в формулах.
- Введите «Расход подачи (л/ч)». Допустимый числовой диапазон: 0.001…1e+07; число участвует в формулах.
- Введите «Концентрация на входе (моль/л)». Допустимый числовой диапазон: 1e-06…100; число участвует в формулах.
- Введите «Константа k при базовой температуре (1/ч)». Допустимый числовой диапазон: 1e-08…100000; число участвует в формулах.
- Введите «Энергия активации (кДж/моль)». Допустимый числовой диапазон: 0…300; число участвует в формулах.
- Введите «Базовая температура (К)». Допустимый числовой диапазон: 150…1500; число участвует в формулах.
- Введите «Температура процесса (К)». Допустимый числовой диапазон: 150…1500; число участвует в формулах.
- Введите «Селективность (%)». Допустимый числовой диапазон: 0…100; число участвует в формулах.
- Введите «Молярная масса продукта (г/моль)». Допустимый числовой диапазон: 1…10000; число участвует в формулах.
- Введите «Продолжительность смены (ч)». Допустимый числовой диапазон: 0.1…100000; число участвует в формулах.