Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Реактор смешения перед реактором вытеснения

Показывает конверсию двух последовательно соединённых аппаратов с различной схемой перемешивания. При первом порядке перестановка CSTR и PFR не меняет общую конверсию идеального каскада, зато меняет концентрацию после первой ступени. Это полезный проверочный факт для расчёта. Калькулятор «Реактор смешения перед реактором вытеснения» 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 CSTR. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: лл
Объём PFR. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: лл
Расход. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
Вход A. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Константа реакции. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Реактор смешения перед реактором вытеснения

Конверсия после первого CSTR, %59,568733
Общая конверсия, %83,671097
A после PFR, моль/л0,155125
Производство B, моль/с1,192313
Время пребывания, с14

«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.

Показывает конверсию двух последовательно соединённых аппаратов с различной схемой перемешивания.

Для кинетики первого порядка общая конверсия при перестановке двух аппаратов одинакова, но промежуточная концентрация различается.

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

Реактор смешения перед реактором вытеснения

Показывает конверсию двух последовательно соединённых аппаратов с различной схемой перемешивания. При первом порядке перестановка CSTR и PFR не меняет общую конверсию идеального каскада, зато меняет концентрацию после первой ступени. Это полезный проверочный факт для расчёта. Калькулятор «Реактор смешения перед реактором вытеснения» 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 Cout=C₀exp(−kVp/Q)/(1+kVc/Q). 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 «Реактор смешения перед реактором вытеснения» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём CSTR (л) — 13 л; Объём PFR (л) — 8 л; Расход (л/с) — 1.5 л/с; Вход A (моль/л) — 0.95 моль/л. 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: Константа реакции (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 «Реактор смешения перед реактором вытеснения» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: Cout=C₀exp(−kVp/Q)/(1+kVc/Q). Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. При первом порядке перестановка CSTR и PFR не меняет общую конверсию идеального каскада, зато меняет концентрацию после первой ступени. Это полезный проверочный факт для расчёта. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Реактор смешения перед реактором вытеснения» 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 после первого CSTR, %» = 59.5687 и «Общая конверсия, %» = 83.6711. 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 CSTR (л)» меняется с 13 на 26.91. Тогда показатель «Конверсия после первого CSTR, %» становится равным 75.3074. 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: Для кинетики первого порядка общая конверсия при перестановке двух аппаратов одинакова, но промежуточная концентрация различается. 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 «Реактор смешения перед реактором вытеснения» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия после первого CSTR, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Cout=C₀exp(−kVp/Q)/(1+kVc/Q)

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём CSTR (л) = 13 л; Объём PFR (л) = 8 л; Расход (л/с) = 1.5 л/с; Вход A (моль/л) = 0.95 моль/л; Константа реакции (1/с) = 0.17 1/с

Конверсия после первого CSTR, % = 59.5687; Общая конверсия, % = 83.6711; A после PFR, моль/л = 0.155125; Производство B, моль/с = 1.19231; Время пребывания, с = 14

Изменён параметр Объём CSTR (л)

Объём CSTR (л) = 26.91 л; Объём PFR (л) = 8 л; Расход (л/с) = 1.5 л/с; Вход A (моль/л) = 0.95 моль/л; Константа реакции (1/с) = 0.17 1/с

Конверсия после первого CSTR, % = 75.3074; Общая конверсия, % = 90.0275; A после PFR, моль/л = 0.0947392; Производство B, моль/с = 1.28289; Время пребывания, с = 23.2733

Изменён параметр Объём PFR (л)

Объём CSTR (л) = 13 л; Объём PFR (л) = 16.56 л; Расход (л/с) = 1.5 л/с; Вход A (моль/л) = 0.95 моль/л; Константа реакции (1/с) = 0.17 1/с

Конверсия после первого CSTR, % = 59.5687; Общая конверсия, % = 93.8108; A после PFR, моль/л = 0.0587973; Производство B, моль/с = 1.3368; Время пребывания, с = 19.7067

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём CSTR» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Объём PFR» (л) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Расход» (л/с) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Вход A» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Константа реакции» (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_881016/

Предварительный просмотр