Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТОРЫ · ОНЛАЙН

Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения

Находит приближение к равновесию для обратимых реакций первого порядка при разных прямой и обратной скоростях. Даже очень большой реактор не превзойдёт термодинамический предел обратимой реакции. Увеличение времени контакта лишь приближает выходной состав к равновесию. Калькулятор «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе 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 аппарата. Диапазон: 0.01 — 100000. Единицы: лл
Расход смеси. Диапазон: 0.001 — 100000. Единицы: л/сл/с
Входная концентрация A. Диапазон: 0.0001 — 100. Единицы: моль/лмоль/л
Константа прямого превращения. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
Константа обратного превращения. Диапазон: 1e-06 — 100. Единицы: 1/с1/с
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения

Конверсия A, %72,963396
Равновесная конверсия, %75,757576
A на выходе, моль/л0,216293
B на выходе, моль/л0,583707
Подход к равновесию, %96,311683

«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.

Находит приближение к равновесию для обратимых реакций первого порядка при разных прямой и обратной скоростях.

На входе только A, реакция 1:1 без изменения объёма и температуры.

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

Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения

Находит приближение к равновесию для обратимых реакций первого порядка при разных прямой и обратной скоростях. Даже очень большой реактор не превзойдёт термодинамический предел обратимой реакции. Увеличение времени контакта лишь приближает выходной состав к равновесию. Калькулятор «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе 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 Xeq=k₁/(k₁+k₋₁); X=Xeq(1−exp(−(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 «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения» использует собственный баланс и показывает отдельный промежуточный либо конечный результат.

Исходные величины и физический смысл

Для исходного примера заданы Объём аппарата (л) — 20 л; Расход смеси (л/с) — 2 л/с; Входная концентрация A (моль/л) — 0.8 моль/л; Константа прямого превращения (1/с) — 0.25 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: Константа обратного превращения (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 «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения» учитывают именно указанную схему потоков и реакции, а не усреднённый реактор.

Материальный баланс и математическая модель

Формула расчёта: Xeq=k₁/(k₁+k₋₁); X=Xeq(1−exp(−(k₁+k₋₁)τ)). Она описывает принятую схему движения вещества и служит связью между входной подачей, превращением и составом выхода. Даже очень большой реактор не превзойдёт термодинамический предел обратимой реакции. Увеличение времени контакта лишь приближает выходной состав к равновесию. Для проверки полезно убедиться, что вычисленный расход израсходованного реагента не превышает количество, поступающее с внешним свежим потоком.

При расчёте «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе 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 A, %» = 72.9634 и «Равновесная конверсия, %» = 75.7576. 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 20 на 41.4. Тогда показатель «Конверсия A, %» становится равным 75.6758. 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 только A, реакция 1:1 без изменения объёма и температуры. 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 «Обратимая реакция A ⇄ B в реакторе вытеснения» дополнительно сверяют расчётный показатель «Конверсия A, %» с технологическим балансом.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Xeq=k₁/(k₁+k₋₁); X=Xeq(1−exp(−(k₁+k₋₁)τ))

Проверенные примеры

Исходные настройки

Объём аппарата (л) = 20 л; Расход смеси (л/с) = 2 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.8 моль/л; Константа прямого превращения (1/с) = 0.25 1/с; Константа обратного превращения (1/с) = 0.08 1/с

Конверсия A, % = 72.9634; Равновесная конверсия, % = 75.7576; A на выходе, моль/л = 0.216293; B на выходе, моль/л = 0.583707; Подход к равновесию, % = 96.3117

Изменён параметр Объём аппарата (л)

Объём аппарата (л) = 41.4 л; Расход смеси (л/с) = 2 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.8 моль/л; Константа прямого превращения (1/с) = 0.25 1/с; Константа обратного превращения (1/с) = 0.08 1/с

Конверсия A, % = 75.6758; Равновесная конверсия, % = 75.7576; A на выходе, моль/л = 0.194594; B на выходе, моль/л = 0.605406; Подход к равновесию, % = 99.892

Изменён параметр Расход смеси (л/с)

Объём аппарата (л) = 20 л; Расход смеси (л/с) = 4.14 л/с; Входная концентрация A (моль/л) = 0.8 моль/л; Константа прямого превращения (1/с) = 0.25 1/с; Константа обратного превращения (1/с) = 0.08 1/с

Конверсия A, % = 60.3735; Равновесная конверсия, % = 75.7576; A на выходе, моль/л = 0.317012; B на выходе, моль/л = 0.482988; Подход к равновесию, % = 79.693

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Объём аппарата» (л) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Расход смеси» (л/с) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Входная концентрация A» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Константа прямого превращения» (1/с) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Константа обратного превращения» (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_881003/

Предварительный просмотр