01 / تمهيدي
المبادئ الأساسية
المفاعل الدفعي يُشحن ثم يتفاعل ثم يُفرغ، ويلائم الوصفات المتغيرة. زمن التنظيف والشحن جزء من الدورة. يفترض CSTR خلطاً كاملاً فتساوي تركيبة المخرج تركيبة الخزان. يفترض PFR غياب الخلط المحوري وتتغير التركيبة على طول المسار. السرير الثابت يحجز محفزاً صلباً يمر المائع خلاله؛ وهو وصف لترتيب المحفز وليس ضماناً للجريان السدادي المثالي.
02 / تطبيقي
مثال محلول
نفترض تفاعل سائل A → B غير عكوس ومتساوي الحرارة، بكثافة ثابتة وحركية من الرتبة الأولى. عند k = 0.20 min⁻¹ وq = 2 m³/min وX = 0.80، تعطي موازنة CSTR العلاقة FA0X = (−rA)V، حيث CA = CA0(1−X). إذن τ = 20 min وV = 40 m³. تكامل موازنة PFR يعطي τ = 8.047 min وV = 16.094 m³. زمن التفاعل الدفعي المثالي يساوي زمن PFR هنا، لكن دورة الإنتاج تشمل التفريغ والتنظيف. لا تشمل المقارنة قيود التبريد.
−rA = k CA CSTR: τ = X / [k(1 − X)] PFR: τ = −ln(1 − X) / k Batch: t = −ln(1 − X) / k
| النموذج | الزمن (دقيقة) | الحجم (م³) |
|---|---|---|
| دفعي | 8.047 | — |
| CSTR | 20 | 40 |
| PFR | 8.047 | 16.094 |
| سرير ثابت | dFA/dW = r′A | — |
03 / متقدم
قرارات هندسية
ابدأ بالانتقائية والسلامة. قد تتغير أفضلية الحجم للتفاعلات المتنافسة أو ذات التحفيز الذاتي. المفاعلات المختلطة المتسلسلة تقترب من سلوك PFR. أضف موازنة الطاقة وقدرة التبريد وتقييم الانفلات الحراري. يحتاج السرير إلى معدل لكل كتلة محفز وفعالية وتعطل وهبوط ضغط؛ استعمل dFA/dW = r′A بوحدات متسقة. تحقق من الحركية وتوزيع زمن الإقامة قبل اعتماد النموذج للمصنع.
التعليقات
لا توجد تعليقات معتمدة بعد.
من دون إذن النشر يبقى تعليقك في حسابك.
سجل الدخول برسالة نصية لإضافة تعليق.