Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR

Определяет стационарный выходной состав A ⇄ B для прямой и обратной скоростей первого порядка. Обратимая реакция в полностью перемешиваемом аппарате также не может превзойти равновесный предел. При малом времени пребывания состав отклонён от равновесия сильнее. Калькулятор «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» 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
Подача смеси. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
Входная концентрация A. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Прямая константа. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
Обратная константа. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR

Конверсия A, %55,813953
Равновесный предел, %77,419355
Выходная концентрация A, моль/л0,331395
Выходная концентрация B, моль/л0,418605
Доля достигнутого равновесия, %72,093023

«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.

Определяет стационарный выходной состав A ⇄ B для прямой и обратной скоростей первого порядка.

На входе B отсутствует, химическое равновесие относится к реакциям 1:1 в изотермическом реакторе.

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

Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR

Определяет стационарный выходной состав A ⇄ B для прямой и обратной скоростей первого порядка. Обратимая реакция в полностью перемешиваемом аппарате также не может превзойти равновесный предел. При малом времени пребывания состав отклонён от равновесия сильнее. Калькулятор «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» 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 X=k₁τ/[1+(k₁+k₋₁)τ]. 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 «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём реактора (л) — 15 л; Подача смеси (л/с) — 1.8 л/с; Входная концентрация A (моль/л) — 0.75 моль/л; Прямая константа (1/с) — 0.24 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: Обратная константа (1/с) (1/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 «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: X=k₁τ/[1+(k₁+k₋₁)τ]. Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. Обратимая реакция в полностью перемешиваемом аппарате также не может превзойти равновесный предел. При малом времени пребывания состав отклонён от равновесия сильнее. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» 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, %» = 55.814 и «Равновесный предел, %» = 77.4194. 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 15 на 31.05. Тогда показатель «Конверсия A, %» становится равным 65.2225. 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: На входе B отсутствует, химическое равновесие относится к реакциям 1:1 в изотермическом реакторе. 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 «Равновесная конверсия обратимой реакции в CSTR» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия A, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

X=k₁τ/[1+(k₁+k₋₁)τ]

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём реактора (л) = 15 л; Подача смеси (л/с) = 1.8 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.75 моль/л; Прямая константа (1/с) = 0.24 1/с; Обратная константа (1/с) = 0.07 1/с

Конверсия A, % = 55.814; Равновесный предел, % = 77.4194; Выходная концентрация A, моль/л = 0.331395; Выходная концентрация B, моль/л = 0.418605; Доля достигнутого равновесия, % = 72.093

Изменён параметр Объём реактора (л)

Объём реактора (л) = 31.05 л; Подача смеси (л/с) = 1.8 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.75 моль/л; Прямая константа (1/с) = 0.24 1/с; Обратная константа (1/с) = 0.07 1/с

Конверсия A, % = 65.2225; Равновесный предел, % = 77.4194; Выходная концентрация A, моль/л = 0.260831; Выходная концентрация B, моль/л = 0.489169; Доля достигнутого равновесия, % = 84.2458

Изменён параметр Подача смеси (л/с)

Объём реактора (л) = 15 л; Подача смеси (л/с) = 3.726 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.75 моль/л; Прямая константа (1/с) = 0.24 1/с; Обратная константа (1/с) = 0.07 1/с

Конверсия A, % = 42.9799; Равновесный предел, % = 77.4194; Выходная концентрация A, моль/л = 0.42765; Выходная концентрация B, моль/л = 0.32235; Доля достигнутого равновесия, % = 55.5158

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём реактора» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Подача смеси» (л/с) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Входная концентрация A» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Прямая константа» (1/с) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Обратная константа» (1/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_881009/

Предварительный просмотр