Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков

Разрешает конкуренцию двух путей A→B со скоростью k₁C_A и A→C со скоростью k₂C_A². Когда один побочный путь имеет второй порядок, высокая концентрация в CSTR меняет селективность в его пользу. Концентрацию нужно находить из совместного баланса двух реакций. Калькулятор «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» отдельно показывает степень превращения и другие связанные величины: выходной состав, расход продукта или кинетические характеристики. Это помогает проверить, насколько конкретная модель соответствует предполагаемому режиму реактора, ещё до более подробного расчёта оборудования.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚗️
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Объём реактора. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: лл
Объёмный расход. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
A на входе. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Путь первого порядка. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
Путь второго порядка. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: л/(моль·с)л/(моль·с)
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков

Конверсия A, %65,807337
A на выходе, моль/л0,32483
B на выходе, моль/л0,378969
C на выходе, моль/л0,246201
Селективность по B, %60,61853

«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.

Разрешает конкуренцию двух путей A→B со скоростью k₁C_A и A→C со скоростью k₂C_A².

Два необратимых пути с разными порядками по A; равные стехиометрические коэффициенты образования продуктов.

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

Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков

Разрешает конкуренцию двух путей A→B со скоростью k₁C_A и A→C со скоростью k₂C_A². Когда один побочный путь имеет второй порядок, высокая концентрация в CSTR меняет селективность в его пользу. Концентрацию нужно находить из совместного баланса двух реакций. Калькулятор «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» отдельно показывает степень превращения и другие связанные величины: выходной состав, расход продукта или кинетические характеристики. Это помогает проверить, насколько конкретная модель соответствует предполагаемому режиму реактора, ещё до более подробного расчёта оборудования.

Основу вычисления задаёт соотношение Q(C₀−C)=V(k₁C+k₂C²). В нём важны не только численные значения, но и определение расхода, концентрации и константы скорости. Если расход задан в литрах в секунду, а константа взята из опыта в часах, результат без преобразования единиц будет ошибочным. Указанные условия применимости рассматриваются как часть модели, а не как необязательная сноска. Модель «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём реактора (л) — 10 л; Объёмный расход (л/с) — 1.2 л/с; A на входе (моль/л) — 0.95 моль/л; Путь первого порядка (1/с) — 0.14 1/с. Значения относятся к одному расчётному режиму и должны быть согласованы по температуре, составу и единицам измерения. Увеличение объёма обычно меняет время контакта, но математический эффект зависит от схемы перемешивания и порядка химического превращения.

Дополнительные параметры в этой модели: Путь второго порядка (л/(моль·с)) (л/(моль·с)). Пользователь задаёт только параметры, которые участвуют в вычислении. Измеренная кинетическая константа должна соответствовать конкретной реакции и её закону скорости: одинаковые числа при первом и втором порядке означают разные физические скорости. Для задачи «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: Q(C₀−C)=V(k₁C+k₂C²). Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. Когда один побочный путь имеет второй порядок, высокая концентрация в CSTR меняет селективность в его пользу. Концентрацию нужно находить из совместного баланса двух реакций. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» концентрации приводятся к моль/л, а объёмные расходы — к л/с. Для проточной аппаратуры поток вещества равен произведению концентрации на объёмный расход. Там, где присутствует возврат или промежуточная подача, необходим отдельный баланс смешения: нельзя механически подставлять объёмный расход внешнего питания вместо фактического внутреннего расхода.

Контрольные числа и сравнение двух режимов

В первом контрольном опыте вычислено «Конверсия A, %» = 65.8073 и «A на выходе, моль/л» = 0.32483. Эти значения получены из полного набора полей формы; отдельное изменение только одного исходного числа позволяет проследить чувствительность результата без смешения нескольких причин.

Во втором контрольном опыте параметр «Объём реактора (л)» меняется с 10 на 20.7. Тогда показатель «Конверсия A, %» становится равным 77.5122. Остальные данные оставлены неизменными. Такое сравнение особенно полезно для подбора режима, но не учитывает возможную одновременную перестройку температуры, гидродинамики или свойств катализатора в настоящем аппарате.

Границы применимости и контроль достоверности

Для этой постановки приняты следующие ограничения: Два необратимых пути с разными порядками по A; равные стехиометрические коэффициенты образования продуктов. В промышленных реакторах могут возникать застойные зоны, обратное перемешивание, неодинаковая температура и побочные реакции. Калькулятор не выводит подобные явления из одних только концентрации, объёма и расхода. При выходе за область допущений модель следует расширить или заменить.

Проверка решения начинается с материального баланса: вещество не должно возникать из ничего, отрицательные концентрации недопустимы, а конверсия необратимого пути находится между нулём и ста процентами. Для реакций с несколькими продуктами сумма их молярных потоков должна соответствовать использованной стехиометрии. Отдельно проверяйте ограничения равновесия и не путайте суммарную конверсию с выходом нужного продукта. В модели «Селективность реактора смешения: пути первого и второго порядков» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия A, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Q(C₀−C)=V(k₁C+k₂C²)

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём реактора (л) = 10 л; Объёмный расход (л/с) = 1.2 л/с; A на входе (моль/л) = 0.95 моль/л; Путь первого порядка (1/с) = 0.14 1/с; Путь второго порядка (л/(моль·с)) = 0.28 л/(моль·с)

Конверсия A, % = 65.8073; A на выходе, моль/л = 0.32483; B на выходе, моль/л = 0.378969; C на выходе, моль/л = 0.246201; Селективность по B, % = 60.6185

Изменён параметр Объём реактора (л)

Объём реактора (л) = 20.7 л; Объёмный расход (л/с) = 1.2 л/с; A на входе (моль/л) = 0.95 моль/л; Путь первого порядка (1/с) = 0.14 1/с; Путь второго порядка (л/(моль·с)) = 0.28 л/(моль·с)

Конверсия A, % = 77.5122; A на выходе, моль/л = 0.213634; B на выходе, моль/л = 0.515927; C на выходе, моль/л = 0.220439; Селективность по B, % = 70.0639

Изменён параметр Объёмный расход (л/с)

Объём реактора (л) = 10 л; Объёмный расход (л/с) = 2.484 л/с; A на входе (моль/л) = 0.95 моль/л; Путь первого порядка (1/с) = 0.14 1/с; Путь второго порядка (л/(моль·с)) = 0.28 л/(моль·с)

Конверсия A, % = 51.8942; A на выходе, моль/л = 0.457005; B на выходе, моль/л = 0.257571; C на выходе, моль/л = 0.235423; Селективность по B, % = 52.2463

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём реактора» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Объёмный расход» (л/с) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «A на входе» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Путь первого порядка» (1/с) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Путь второго порядка» (л/(моль·с)) в допустимом диапазоне.
  6. Проверьте физические допущения и выходные показатели.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как читать степень превращения?

Она показывает долю исходного реагента, израсходованную по отношению к его подаче.

Можно ли использовать результат для промышленного проекта?

Без проверки кинетических констант и модели реального аппарата расчёт предварительный.

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_881010/

Предварительный просмотр