На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 11 posts ] 
Author Message
 Post subject: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 13:14 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2016 19:06
Posts: 23
Потребовалось однажды мне смоделировать работу реактора идеального смешения периодического, а затем ещё и оптимизировать его модель.
За основу была взята следующая реакция и условия:
Определяют изменение концентрации и степени превращения NaOH и этилацетата во времени при заданной температуре (20-25 0С). Исходные концентрации растворов этилацетата и NaOH равны. Проводят 3 опыта (по два параллельных) при концентрациях реагентов 0,08, 0,10 и 0,20 моль/л. Отношения объемов растворов 1:1. Общий объем реагентов 0,2 дм3.
Из экспериментальных данных я определил, что реакция протекает по второму порядку. По времени полуреакции провел расчет констант при трех различных начальных концентрациях.
Собственно модель такова:
dC/dt=kC(NaOH)*C(CH3OOC2H5)
Но так, как у меня концентрации одинаковые то просто:
-dC/dt=kC^2
Затем я отсюда выражаю время:
dt = -dC/(kC^2)
Потом в выражение производительности я подставляю выраженное мною время:
G = m/τm, где m - количество вещества полученное за полный цикл, τ(m) - время полного цикла.
В производительности, концентрации, в различные моменты времени я выражаю через степень гидролиза. Вот что получается теперь с моей производительностью:
G = (V * α * k * (-C(0)*(α - 1))^2) / (α - 1)
где V - объем,α - степень гидролиза, C(0) - начальная концентрация
все, кроме степени гидролиза - константы.
Теперь я беру от этого выражения производную.( Ну конечно, я беру три производные, т.к. уменя три нач. конц-ии, следовательно три константы)
Потом я приравниваю производную к нулю и выражаю x. Вот как раз, этот Х будет оптимальным значением насколько я понимаю. Но вот что интересно: у меня все три значения получились одинаковыми. Это значит моя производительность практически не будет зависеть от концентрации? Как это можно объяснить ещё? Спасибо большое отозвавшимся


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 15:02 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
Ну, во первых, проверьте ваше выражение для производительности ещё раз. Вы там всё правильно вывели?

И во вторых, а где у вас время на загрузку-выгрузку?
Без учёта этого времени правильная формула вам даст оптимальную продолжительность процесса равной нулю ;-)
Что вполне логично. В начальный момент времени скорость реакции максимальная, и, соответственно, производительность тоже будет максимальной. То, что при этом количество циклов реактора в секунду будет стремиться к бесконечности, так это у вас нигде не учтено.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 15:50 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2016 19:06
Posts: 23
samotnik wrote:
Ну, во первых, проверьте ваше выражение для производительности ещё раз. Вы там всё правильно вывели?

И во вторых, а где у вас время на загрузку-выгрузку?
Без учёта этого времени правильная формула вам даст оптимальную продолжительность процесса равной нулю ;-)
Что вполне логично. В начальный момент времени скорость реакции максимальная, и, соответственно, производительность тоже будет максимальной. То, что при этом количество циклов реактора в секунду будет стремиться к бесконечности, так это у вас нигде не учтено.



А как мне учесть это время в моем выражении?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 16:14 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
Ко времени протекания реакции, которое вы находите интегрированием выражения dt = -dC/(kC^2), прибавить дополнительно время простоя реактора.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 18:25 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2016 19:06
Posts: 23
samotnik wrote:
Ко времени протекания реакции, которое вы находите интегрированием выражения dt = -dC/(kC^2), прибавить дополнительно время простоя реактора.


Так это я учел и добавил.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 18:55 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
Да? И где же это число в вашем уравнении?


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 18:59 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2016 19:06
Posts: 23
samotnik wrote:
Да? И где же это число в вашем уравнении?


dt = -dC/(kC^2) + t(загрузки-выгрузки)
Вот так должно быть? И я это уравнение должен в производительность подставить?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 19:40 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
dt — это не время. Это его производная.
Для начала надо это уравнение проинтегрировать.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 09 Jun 2016 22:17 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 13 Dec 2011 01:54
Posts: 4657
Location: Киевская обл.
To samotnik
Ну, человек как бы мягко вас подводит к мысли, что интегрировать ему сложно и вообще - давно могли б ему всё посчитать и выложить на блюдечке-с с каёмочкой ))


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 10 Jun 2016 06:50 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 19 May 2016 19:06
Posts: 23
samotnik wrote:
dt — это не время. Это его производная.
Для начала надо это уравнение проинтегрировать.


t = 1+ tзв*k(C(0)*(1-alpha))/(k*C*(1-alpha)
с учетом времени загрузки-выгрузки


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Моделирование и оптимизация реактора идельаного смешения
PostPosted: 10 Jun 2016 12:12 
Offline
Ветеран
Ветеран

Joined: 16 Aug 2012 04:02
Posts: 966
Я бы, конечно, мог, на блюдечке.
Но так нецікава.

BarMen, пожалуйста, подробно и постадийно, проинтегрируйте уравнение
dt = -dC/(kC^2)

Потому что то, что вы тут выкладываете, это, извините мне мой французский, бред.


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 11 posts ] 

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 22 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group