Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА · ОНЛАЙН

Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса

Оценивает достаточность внешнего массопереноса от потока к поверхности зерна катализатора. Для расчёта используется модель: CM=rρb R n/(kc Cb). В дополнение к основному результату представлены показатели, позволяющие проверить масштаб явления, сравнить рабочие условия и оценить применимость принятых кинетических уравнений.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚗️
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Скорость на единицу массы катализатора. Диапазон: 1e-08 — 100. Единица: моль/(кг·с)моль/(кг·с)
Насыпная плотность слоя. Диапазон: 0.1 — 10000. Единица: кг/м³кг/м³
Радиус зерна. Диапазон: 0.001 — 50. Единица: мммм
Порядок реакции. Диапазон: 0.1 — 4. Единица: ——
Коэффициент внешнего массопереноса. Диапазон: 1e-06 — 10. Единица: м/см/с
Объёмная концентрация в потоке. Диапазон: 0.0001 — 100000. Единица: моль/м³моль/м³
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса

Критерий Мирса0,21
Отношение к ориентиру 0,151,4
Скорость при граничном критерии, моль/(кг·с)0,010714
Концентрационный перепад, моль/м³3,15
Оценка перепада, %21

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Оценивает достаточность внешнего массопереноса от потока к поверхности зерна катализатора.

Приближённая оценка внешней диффузии для пористой гранулы; интерпретация требует проверки геометрии.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса

Оценивает достаточность внешнего массопереноса от потока к поверхности зерна катализатора. Внешняя диффузия ограничивает подачу реагента к зерну, даже если химическая стадия очень быстрая. Критерий Мирса помогает выявить эту проблему. В калькуляторе «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» пользователь получает сразу несколько связанных величин, а не только единственное числовое значение. Можно увидеть влияние выбранного фактора, оценить ограничивающую стадию и сравнить два режима при фиксированных исходных условиях. Все величины вводятся в физических единицах, указанных у полей.

В основе модели лежит зависимость «CM=rρb R n/(kc Cb).». Она описывает строго определённую постановку задачи, поэтому результат нельзя автоматически считать характеристикой любого катализатора или реактора. Прежде чем использовать цифры для проектирования, необходимо сопоставить механизм, диапазон температур и измеренную активность вещества с допущениями этого расчёта.

Какие исходные данные необходимо указать

В рабочем примере калькулятора «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» заданы следующие величины: Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с)) — 0.015 моль/(кг·с); Насыпная плотность слоя (кг/м³) — 700 кг/м³; Радиус зерна (мм) — 1.8 мм; Порядок реакции (—) — 1 —. Это реальные независимые входы модели. Концентрации относятся к той среде, которая оговорена в формуле; кинетические константы должны соответствовать температуре и системе единиц, для которой они определены. Не заменяйте молярную концентрацию массовой долей без пересчёта.

Другие величины, если они предусмотрены формой: Коэффициент внешнего массопереноса (м/с) (м/с); Объёмная концентрация в потоке (моль/м³) (моль/м³). Они позволяют учесть геометрию катализатора, длительность опыта, скорость, состав или активность. При подборе режима полезно сохранять протокол введённых чисел вместе с итогами, поскольку похожие результаты иногда получаются из разных сочетаний параметров и совершенно не равнозначны физически.

Как устроена вычислительная модель процесса

Для модели «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» применяется выражение CM=rρb R n/(kc Cb). Расчёт выполняется серверным обработчиком: исходные числа проверяются на допустимые пределы, после чего вычисляются основные и вспомогательные результаты. Внешняя диффузия ограничивает подачу реагента к зерну, даже если химическая стадия очень быстрая. Критерий Мирса помогает выявить эту проблему. При нарушении зависимостей между параметрами пользователь увидит сообщение вместо математически бессмысленного численного ответа.

В частности, используются обозначения rate — Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с)); rho — Насыпная плотность слоя (кг/м³); radius — Радиус зерна (мм); n — Порядок реакции (—). На практике часть коэффициентов определяют из лабораторных опытов, а часть получают из характеристик катализатора и установки. Не следует подгонять неизвестную константу только по одному понравившемуся результату: для независимого подтверждения модели нужны измерения в нескольких режимах или отдельный экспериментальный контроль.

Контрольный пример и сравнение рабочих режимов

При исходных настройках показатель «Критерий Мирса» имеет значение 0.21, а показатель «Отношение к ориентиру 0,15» равен 1.4. Эти числа рассчитаны из полной совокупности входных параметров. Они помогают одновременно проверить масштаб процесса и убедиться, что выбранные единицы не приводят к неверному порядку величины.

Во втором примере у расчёта «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» параметр «Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с))» меняется с 0.015 на 0.03105. При неизменных остальных настройках «Критерий Мирса» становится равным 0.4347. Такое сравнение показывает чувствительность расчёта, но не гарантирует, что в настоящем реакторе остальные характеристики останутся постоянными.

Физические ограничения и проверка результата

Главное ограничение выбранного способа расчёта: Приближённая оценка внешней диффузии для пористой гранулы; интерпретация требует проверки геометрии. Например, перенос вещества в порах, нагрев частиц, образование побочных продуктов или изменение состава поверхности могут существенно изменить реальный ход процесса. Поэтому для задачи «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» численный ответ следует трактовать как результат конкретной модели, а не как подтверждённую производительность предприятия.

При сопоставлении с экспериментом по направлению «Проверка внешнего массопереноса по критерию Мирса» оцените точность определения концентраций, температур, геометрии и кинетических констант. Важны длительность измерения и воспроизводимость активности катализатора: старение, отравление либо неполное перемешивание создают систематическую погрешность. Если наблюдаются такие эффекты, для исследования нужна расширенная модель или отдельная серия испытаний.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

CM=rρb R n/(kc Cb).

Проверенные примеры

Исходные настройки

Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с)) = 0.015 моль/(кг·с); Насыпная плотность слоя (кг/м³) = 700 кг/м³; Радиус зерна (мм) = 1.8 мм; Порядок реакции (—) = 1 —; Коэффициент внешнего массопереноса (м/с) = 0.006 м/с; Объёмная концентрация в потоке (моль/м³) = 15 моль/м³

Критерий Мирса = 0.21; Отношение к ориентиру 0,15 = 1.4; Скорость при граничном критерии, моль/(кг·с) = 0.0107143; Концентрационный перепад, моль/м³ = 3.15; Оценка перепада, % = 21

Изменён параметр Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с))

Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с)) = 0.03105 моль/(кг·с); Насыпная плотность слоя (кг/м³) = 700 кг/м³; Радиус зерна (мм) = 1.8 мм; Порядок реакции (—) = 1 —; Коэффициент внешнего массопереноса (м/с) = 0.006 м/с; Объёмная концентрация в потоке (моль/м³) = 15 моль/м³

Критерий Мирса = 0.4347; Отношение к ориентиру 0,15 = 2.898; Скорость при граничном критерии, моль/(кг·с) = 0.0107143; Концентрационный перепад, моль/м³ = 6.5205; Оценка перепада, % = 43.47

Изменён параметр Насыпная плотность слоя (кг/м³)

Скорость на единицу массы катализатора (моль/(кг·с)) = 0.015 моль/(кг·с); Насыпная плотность слоя (кг/м³) = 1449 кг/м³; Радиус зерна (мм) = 1.8 мм; Порядок реакции (—) = 1 —; Коэффициент внешнего массопереноса (м/с) = 0.006 м/с; Объёмная концентрация в потоке (моль/м³) = 15 моль/м³

Критерий Мирса = 0.4347; Отношение к ориентиру 0,15 = 2.898; Скорость при граничном критерии, моль/(кг·с) = 0.00517598; Концентрационный перепад, моль/м³ = 6.5205; Оценка перепада, % = 43.47

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Скорость на единицу массы катализатора» в единицах моль/(кг·с) (от 1e-08 до 100.0).
  2. Введите «Насыпная плотность слоя» в единицах кг/м³ (от 0.1 до 10000.0).
  3. Введите «Радиус зерна» в единицах мм (от 0.001 до 50.0).
  4. Введите «Порядок реакции» в единицах — (от 0.1 до 4.0).
  5. Введите «Коэффициент внешнего массопереноса» в единицах м/с (от 1e-06 до 10.0).
  6. Введите «Объёмная концентрация в потоке» в единицах моль/м³ (от 0.0001 до 100000.0).
  7. Сравните выходные показатели и ограничения применимости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как пользоваться результатом расчёта?

Сверьте исходные параметры, единицы измерения и область применимости, затем сравните полученные показатели с экспериментом.

Почему измеренная скорость может отличаться?

На каталитические реакции влияют состояние поверхности, тепло- и массоперенос, состав смеси и старение катализатора.

Похожие калькуляторы

⚗️КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Активность фермента при двух ионизируемых группах

Оценивает долю активной формы белка при заданном pH, учитывая два важных кислотно-основных равновесия. Расчёт позволяет проверить зависимость скорости, состояния каталитической системы и других связанных показателей от исходных условий.

⚗️КАТАЛИЗ И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Бесконкурентное ингибирование фермента

Учитывает связывание ингибитора только с комплексом фермент—субстрат и одновременное уменьшение Km и Vmax. Расчёт позволяет проверить зависимость скорости, состояния каталитической системы и других связанных показателей от исходных условий.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_880013/

Предварительный просмотр