Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей

Решает стационарный баланс CSTR с увеличением или уменьшением объёмного расхода при реакции. В полностью перемешиваемом газовом реакторе скорость рассчитывается по концентрации на выходе с учётом изменившегося общего расхода. Конверсия получается из нелинейного баланса. Калькулятор «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» 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
Входной расход газа. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
Концентрация A на входе. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Константа скорости. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
Коэффициент расширения. Диапазон: -0.8 — 5. Единицы: ——
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей

Конверсия A, %55,113083
Выходной расход газа, л/с2,606244
Выходная концентрация A, моль/л0,206674
Поток продукта, моль/с0,661357
Объёмное расширение, %30,312195

«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.

Решает стационарный баланс CSTR с увеличением или уменьшением объёмного расхода при реакции.

Первый порядок и идеальное смешение, постоянные P и T, один необратимый стехиометрический процесс.

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

Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей

Решает стационарный баланс CSTR с увеличением или уменьшением объёмного расхода при реакции. В полностью перемешиваемом газовом реакторе скорость рассчитывается по концентрации на выходе с учётом изменившегося общего расхода. Конверсия получается из нелинейного баланса. Калькулятор «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» 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=kτ₀(1−X)/(1+εX). 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 «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём CSTR (л) — 16 л; Входной расход газа (л/с) — 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) — 0.6 моль/л; Константа скорости (1/с) — 0.2 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: Коэффициент расширения (—) (—). 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 «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: X=kτ₀(1−X)/(1+εX). Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. В полностью перемешиваемом газовом реакторе скорость рассчитывается по концентрации на выходе с учётом изменившегося общего расхода. Конверсия получается из нелинейного баланса. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» 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, %» = 55.1131 и «Выходной расход газа, л/с» = 2.60624. 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 16 на 33.12. Тогда показатель «Конверсия A, %» становится равным 70.474. 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: Первый порядок и идеальное смешение, постоянные P и T, один необратимый стехиометрический процесс. 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 «Газовый реактор полного смешения при изменении числа молей» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия A, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

X=kτ₀(1−X)/(1+εX)

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём CSTR (л) = 16 л; Входной расход газа (л/с) = 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.6 моль/л; Константа скорости (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения (—) = 0.55 —

Конверсия A, % = 55.1131; Выходной расход газа, л/с = 2.60624; Выходная концентрация A, моль/л = 0.206674; Поток продукта, моль/с = 0.661357; Объёмное расширение, % = 30.3122

Изменён параметр Объём CSTR (л)

Объём CSTR (л) = 33.12 л; Входной расход газа (л/с) = 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.6 моль/л; Константа скорости (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения (—) = 0.55 —

Конверсия A, % = 70.474; Выходной расход газа, л/с = 2.77521; Выходная концентрация A, моль/л = 0.12767; Поток продукта, моль/с = 0.845688; Объёмное расширение, % = 38.7607

Изменён параметр Входной расход газа (л/с)

Объём CSTR (л) = 16 л; Входной расход газа (л/с) = 4.14 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.6 моль/л; Константа скорости (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения (—) = 0.55 —

Конверсия A, % = 38.902; Выходной расход газа, л/с = 5.0258; Выходная концентрация A, моль/л = 0.301977; Поток продукта, моль/с = 0.966326; Объёмное расширение, % = 21.3961

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём CSTR» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Входной расход газа» (л/с) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Концентрация A на входе» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Константа скорости» (1/с) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Коэффициент расширения» (—) 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_881026/

Предварительный просмотр