6830719173
T. Hąfrrum, G Wykkidy z Tmfaxfyrxnmki technicznej i chemicznej WydńaŁ Chemiczny PW, kierunek Technologia chemiczna, sem, 20I2/20J3
WYKŁAD 3-4.
D. Bilanse reaktorów chemicznych B. II zasada termodynamiki F. Konsekwencje zasad termodynamiki
D. BILANSE REAKTORÓW CHEMICZNYCH
32. Bilans energii dla ruchomego układu zamkniętego (reaktora okresowego).
A U + &Ek + AEp = w+Q
W ogólnym przypadku w bilansie uwzględnia się możliwą zmianę energii kinetycznej i potencjalnej (drugi i trzeci symbol lewej strony równania Jeśli praca objętościowa wykonywana jest odwracalnie, albo też nie ma jej w ogóle (dla V=const), wygodnie jest wyrazić powyższy bilans w postaci bilansu entalpii. Wtedy
pi
AH + AEk + AEp = jvdp+wa + Q
pi
Całka po prawej stronie to tzw. praca techniczna (ściślej - minus praca techniczna), a oznacza pracę inną niż objętościowa. Wygoda takiego zapisu wynika z przyjętej formy tabelaryzowania danych termodynamicznych, gdzie publikowane są pojemności cieplne cp\ zmiany entalpii, a nie cy i zmiany energii wewnętrznej.
W najczęściej spotykanym przypadku (brak zmiany energii potencjalnej i kinetycznej, brak pracy innej niż objętościowa), bilans entalpii redukuje się do
pi
AH = \Vdp+Q
Pi
Praca techniczna (w,) jest to praca potrzebna do napełnienia urządzenia przepływowego (rurociągu, reaktora) czynnikiem o objętości V, przy ciśnieniach na wejściu i wyjściu równych kolejno i p2 i w procesie odwracalnym. Jej wartość przy przyjęciu termodynamicznej konwekcji znakowania wynosi
fi
w, = -JVdp
Pi
Rzeczywiście, wyobraźmy sobie rurociąg o różniczkowej długości, na którym to odcinku następuje spadek ciśnienia o dp. Różniczkowa praca przetłaczania będzie równa
o v
dw,=-pjdV ~(jp+dp)^dV = -Vdp v o
Pojęcie pracy technicznej używane jest również w układach bez przepływu - w tym przypadku jednak nie ma ono prostej fizycznej interpretacji.
W większości przypadków badany układ jest nieruchomy i wtedy bilans energii przybiera formę I zasady termodynamiki.
33. Bilans energii dla reaktora przepływowego stacjonarnego.
W bilansie należy uwzględnić pracę przetłaczania, co można zrobić na podstawie następującego rozumowania.
Do reaktora przepływowego wprowadza się objętość Vj jakiejś substancji (reagenta) o ciśnieniu pj. Z układu wychodzi objętość Vj pod ciśnieniempraca objętościowa związana z przepływem (praca przetłaczania) wynosi
» vs
= “ J PidV = Ptvi Wi = ~ J Pv.dV = -p7V2
V, o
Razem praca przetłaczania
w = wl + w2 = plVl-p2V2
Uwzględniając tę pracę w bilansie energii otrzymamy
U.-U. + AE.+AE^p^-^ + W + O
gdzie w’ określa inne rodzaje pracy przetłaczania, w tym także inną pracę objętościową. Równanie powyższe jest zatem bilansem entalpii.
Hi-Hi+AEk+ AEp = w'+ Q
W przypadku układów przepływowych pojawia się czas jako parametr. Bilans musi odnosić do jakieś przedziału czasowego Szczególnie wygodnie jest przyjąć różniczkową zmianę czasu jako podstawę bilansu - wtedy w równaniu będą występować pochodne po czasie, czyli przepływy, ale ogólna jego postać nie ulegnie zmianie.
Dla najprostszego, ale powszechnego, przypadku, równanie zredukuje się do
AH = Q
9
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
T. Hąfrrum, G Wykkidy z Tmfaxfyrxnmki technicznej i chemicznej WydńaŁ Chemiczny PW, kierunek Technol
T. Hąfrrum, G Wykkidy z Tenfaxfynzsmki technicznej i chemicznej WydńaŁ Chemiczny PW, kierunek Techno
Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej da kierunku Technologia chemiczna, Wyd
Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej dla kierunku Technologia chemiczną Wyc
TECHNOLOGIA CHEMICZMA Wydział Chemiczny PW Kierunek Technologia Chemiczna Specjalność Funkcjonalne
TECHNOLOGIA CHEMICZMA Wydział Chemiczny PW Kierunek Technologia Chemiczna Specjalność Funkcjonalne
TECHNOLOGIA CHEMICZMAWydział Chemiczny PW Kierunek Technologia Chemiczna Specjalność Funkcjonalne
1 Wydńał Chemiczny PW, Termodynamika techniczna i chemiczna, zadania kolokwialne 2008-2012, kolokwiu
1 Wydział Chemiczny PW, Termodynamika techniczna i chemiczna, zadania kolokwialne 2008-2011, kolokwi
2 Wydział Chemiczny PW, Termodynamika techniczna i chemiczna, zadaiua kolokwialne 200S-2011. kolokwi
Płk pil. dr hab. Stanisław Zajas, ur. 12.02.1952 r., po ukończeniu technikum chemicznego w 1972 r. z
Scan0003 (32) PODSTAWY ANALIZY RYZYKA Tematy egzaminacyjne dla studentów Wydziału Chemicznego PW 30.
E 3 r 9 z A DZIELIMY SIĘ WIEDZA ^ Pn/12/19 17:00 GMACH TECHNOLOGII □ CHEMICZNEJ PW al.
ME3T8ZADZIELIMY SIĘ WIEDZA 7/01/19 GMACH TECHNOLOGI CHEMICZNE] PW al. Niepodległości 222,
ME3T8ZADZIELIMY SIĘ WIEDZA A WSTĘP WOLNY* 28/02/18 * 18:00^ GMACHTECHNOLOGII A CHEMICZNEJ PW al.
więcej podobnych podstron