Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок

Рассчитывает конверсию и изменение объёмного расхода газовой смеси вследствие стехиометрического расширения. При изменении общего числа молей газа объёмный расход меняется вдоль аппарата. Пользоваться формулой для жидкости постоянной плотности в таком случае нельзя. Калькулятор «Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок» 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 аппарата. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: лл
Входной объёмный расход. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
Концентрация A на входе. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Константа первого порядка. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
Коэффициент расширения ε. Диапазон: -0.8 — 5. Единицы: ——
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок

Конверсия A, %73,459149
Объёмный расход на выходе, л/с3,175346
Концентрация A на выходе, моль/л0,083584
Образование продукта B, моль/с0,734591
Относительное расширение, %58,76732

«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.

Рассчитывает конверсию и изменение объёмного расхода газовой смеси вследствие стехиометрического расширения.

Идеальный газ, постоянные температура и давление; ε связано со стехиометрическим изменением общего числа молей.

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

Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок

Рассчитывает конверсию и изменение объёмного расхода газовой смеси вследствие стехиометрического расширения. При изменении общего числа молей газа объёмный расход меняется вдоль аппарата. Пользоваться формулой для жидкости постоянной плотности в таком случае нельзя. Калькулятор «Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок» 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 −(1+ε)ln(1−X)−εX=kV/Q₀; Qout=Q₀(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 вытеснения с расширением смеси: первый порядок» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём аппарата (л) — 18 л; Входной объёмный расход (л/с) — 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) — 0.5 моль/л; Константа первого порядка (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 ε (—) (—). 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 вытеснения с расширением смеси: первый порядок» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: −(1+ε)ln(1−X)−εX=kV/Q₀; Qout=Q₀(1+εX). Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. При изменении общего числа молей газа объёмный расход меняется вдоль аппарата. Пользоваться формулой для жидкости постоянной плотности в таком случае нельзя. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Газовый реактор вытеснения с расширением смеси: первый порядок» 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, %» = 73.4591 и «Объёмный расход на выходе, л/с» = 3.17535. 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 аппарата (л)» меняется с 18 на 37.26. Тогда показатель «Конверсия A, %» становится равным 91.6015. 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: Идеальный газ, постоянные температура и давление; ε связано со стехиометрическим изменением общего числа молей. 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 вытеснения с расширением смеси: первый порядок» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия A, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

−(1+ε)ln(1−X)−εX=kV/Q₀; Qout=Q₀(1+εX)

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём аппарата (л) = 18 л; Входной объёмный расход (л/с) = 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.5 моль/л; Константа первого порядка (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения ε (—) = 0.8 —

Конверсия A, % = 73.4591; Объёмный расход на выходе, л/с = 3.17535; Концентрация A на выходе, моль/л = 0.0835841; Образование продукта B, моль/с = 0.734591; Относительное расширение, % = 58.7673

Изменён параметр Объём аппарата (л)

Объём аппарата (л) = 37.26 л; Входной объёмный расход (л/с) = 2 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.5 моль/л; Константа первого порядка (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения ε (—) = 0.8 —

Конверсия A, % = 91.6015; Объёмный расход на выходе, л/с = 3.46562; Концентрация A на выходе, моль/л = 0.0242337; Образование продукта B, моль/с = 0.916015; Относительное расширение, % = 73.2812

Изменён параметр Входной объёмный расход (л/с)

Объём аппарата (л) = 18 л; Входной объёмный расход (л/с) = 4.14 л/с; Концентрация A на входе (моль/л) = 0.5 моль/л; Константа первого порядка (1/с) = 0.2 1/с; Коэффициент расширения ε (—) = 0.8 —

Конверсия A, % = 50.7744; Объёмный расход на выходе, л/с = 5.82165; Концентрация A на выходе, моль/л = 0.175031; Образование продукта B, моль/с = 1.05103; Относительное расширение, % = 40.6195

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём аппарата» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Входной объёмный расход» (л/с) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Концентрация A на входе» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Константа первого порядка» (1/с) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Коэффициент расширения ε» (—) 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_881025/

Предварительный просмотр