Создан заказ №1491917
20 ноября 2016
Рассчитать скорость реакции окисления SO2 в SO3 в зависимости от температуры Температуру принять в интервале от 500 до 800 К
Как заказчик описал требования к работе:
Оформить все графики в контрольной; 2. начертить схемы в соответствие со стандартами (можно в графическом редакторе на пк). Работу нужно сдавать в пятницу, поэтому 2 дня на выполнение максимум. Подробное задание прикрелено.
Фрагмент выполненной работы:
Рассчитать скорость реакции окисления SO2 в SO3 в зависимости от температуры. Температуру принять в интервале от 500 до 800 К. Давление 1,2 105 Па. Концентрация SO2 = 0,07; О2 = 0,14. Степень превращения 0,9. Проанализировать влияние типа катализатора на кинетические параметры процесса.
Для Монсанто LP-110 - энергия активации Е = 52000 Дж/моль, k0 = 11500с-1.Па
Для ИК-1-6 - энергия активации Е = 61000 Дж/моль, k0=113000 с-1.Па
Для СВД - энергия активации Е = 64000 Дж/моль, k0=96500 с-1.Па
Решение:
Вид кинетического уравнения реакции окисления SO2 в SO3 зависит от того, какой механизм протекания процесса был использован при выводе уравнения. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Поскольку целью данной работы не является анализ известных кинетических уравнений для расчета скорости реакции (подробно они рассматриваются в лекционном курсе), то для расчета скорости реакции выберем наиболее распространенное кинетическое уравнение.
Скорость реакции окисления SO2 в SO3 на ванадиевом катализаторе в кинетическом режиме в настоящее время рекомендуется вычислять по уравнению:
r=dxdτ=Pka∙b-ax21-ax2∙1-x1-0.2x1-x318.3K°1-x2 1-ax2b-ax2 (4.1)
где x достигаемая степень превращения, д.е.;
t время контакта, с;
Р общее давления, Па;
a и b начальные концентрации SO2 и O2, д.е.;
k константа скорости реакции, с-1Па;
К0 константа равновесия, Па0.5.
Константы скорости и равновесия непосредственно зависят от температуры, поэтому для их расчета воспользуемся следующими выражениями. Константа равновесия рассчитывается по эмпирическому выражению:
lgK°=4905T-7.1552 (4.2)
Константу скорости можно рассчитать по уравнению Аррениуса:
k=k0exp-ERT (4.3)
Значения k0 и Е для различных катализаторов приведены в условии задачи.
Численно решая с применением ЭВМ уравнение (4.1) с учетом (4.2) и (4.3), получаем значения скорости реакции окисления SO2 в SO3 в интервале температур от 500 до 800 К для всех трех катализаторов.
В данном варианте варьируемым параметром является тип катализатора. Для расчета выберем сначала катализатор ИК-1-6 и рассчитаем на ЭВМ константу скорости, константу равновесия и скорость реакции. Результаты расчетов выводятся на печать в следующем виде (везде по х понимается температура):
для скорости реакции
r
x r(x)
500.0000 1121,557779
550.0000 4257,662283
600.0000 12939,96015
650.0000 33106,35927
700.0000 73075,85917
750.0000 129190,775
800.0000 31537,73185
для константы скорости
k
x k(x)
500.0000 0.0479
550.0000 0.1818
600.0000 0.5525
650.0000 1.4154
700.0000 3.1698
750.0000 6.3754
800.0000 11.7501
для константы равновесия
kp
x kp(x)
500.0000 451,6479
550.0000 57,9404
600.0000 10,4665
650.0000 2,4601
700.0000 0,7111
750.0000 0,2425
800.0000 0,0946
По полученным данным строим зависимости скорости реакции, констант скорости и равновесия от температуры. Для облегчения анализа эти зависимости удобнее нанести на один график (рис. 4.1).
Скорость реакции окисления SO2 в SO3 с ростом температуры от 500 до 800 К резко увеличивается. Максимальное значение скорости реакции приходится на температуру 750 К. С ростом температуры также наблюдается рост константы скорости реакции и уменьшение константы равновесия, которые также говорят об интенсификации процесса при увеличении температуры.
а
б
в
Рис. 4.1. Зависимости скорости реакции (а), констант скорости (б) и равновесия (в) от температуры для реакции окисления SO2 в SO3 на катализаторе ИК-1-6.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что оптимальной с точки зрения достижения максимальной скорости реакции является температура 750 К.
Теперь проанализируем влияние типа катализатора на скорость процесса окисления SO2 в SO3. Для этого воспользуемся данными о скорости реакции на катализаторах СВД и LP-110 и нанесем эти зависимости на график (рис. 4.2).
Рис. 4.2...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
21 ноября 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Рассчитать скорость реакции окисления SO2 в SO3 в зависимости от температуры Температуру принять в интервале от 500 до 800 К.docx
2016-11-24 01:43
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Спасибо) автор выполнил задание в срок))) Объяснил все вычисления)))) Выбирайте данного автора, не пожалеете))))
Хочешь такую же работу?
300 ₽
