ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ 5.3 ΥΔΓΙΑΜΟ ΑΝΣΙΓΡΑΣΗΡΑ ΜΔΙΚΣΗ ΡΟΗ

Η ζηνηρεηώδεο αληίδξαζε πγξήο θάζεο

Α + 2Β R

κε εμίζσζε ηαρύηεηαο

minL

mol , )(1.5min min)/mol(12.5L

2

1R

12BA

22BA CCCrr

πξόθεηηαη λα πξαγκαηνπνηεζεί ζε αληηδξαζηήξα αλαδεπόκελνπ δνρείνπ 6 ιίηξσλ ππό πιήξε αλάκεημε

θαη ζηαζεξή ξνή.

V = 6 L

75% μεηαηροπή ηοσ B

C' = 2.8 mol A/LA0

C' = 1.6 mol B/LB0

υ υ υA B = =

τήμα Ε5.3

Γύν ξεπζηά Α θαη Β, ηα νπνία πεξηέρνπλ 2.8 mol A/L 1.6 mol B/L αληίζηνηρα, εηζέξρνληαη κε ίζεο

νγθνκεηξηθέο ξνέο ζηνλ αληηδξαζηήξα θαη απαηηείηαη κία κεηαηξνπή 75% γηα ην ζπζηαηηθό πνπ

βξίζθεηαη ζε κηθξόηεξν πνζνζηό (βιέπε ρ. Δ5.3). Πνηνη πξέπεη λα είλαη νη ξπζκνί νγθνκεηξηθήο ξνήο

γηα θάζε ξεπζηό; Θεσξείζηε ζηαζεξή ηελ ππθλόηεηα ζε όιν ηνλ αληηδξαζηήξα.

ΛΤΗ

Η ζπγθέληξσζε ησλ ζπζηαηηθώλ ηνπ κείγκαηνο ζηελ ηξνθνδνζία είλαη

CA0 = 1.4 mol/L

CΒ0 = 0.8 mol/L

CR0 = 0

Οη ηηκέο απηέο δείρλνπλ όηη ην Β είλαη ην ζπζηαηηθό πνπ βξίζθεηαη ζηε κηθξόηεξε αλαινγία. Έηζη γηα

75% κεηαηξνπή ηνπ Β θαη ε = 0, ε ζύζηαζε κέζα ζηνλ αληηδξαζηήξα θαζώο θαη ζην ξεύκα εμόδνπ

είλαη

CA = 1.4 – 0.6/2 = 1.1 mol/L

CB = 0.8 - 0.6 = 0.2 mol/L ή 75% κεηαηξνπή

CR = 0.3 mol/L

Γξάθνληαο ηελ εμίζσζε ηαρύηεηαο θαη επηιύλνληαο σο πξνο Β, γηα ηηο ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνύλ κέζα

ζηνλ αληηδξαζηήξα, έρνπκε

k1

k2

minL

mol0.2

minL

mol0.9)-(1.1

L

mol0.3)min(3

L

mol0.2

L

mol1.1

minmol

L25

1.5)(212.5)(2)2(

12

2

2

R2BAAB

CCCrr

Αλ ε ππθλόηεηα δελ κεηαβάιιεηαη, ε εμίζσζε ζρεδηαζκνύ 13 γίλεηαη

B

BB0

r

CC

v'

Vτ

Δπνκέλσο, ν ξπζκόο νγθνκεηξηθήο ξνήο ζηελ είζνδν θαη ηελ έμνδν ηνπ αληηδξαζηήξα είλαη

L/min2mol/L 0.2)(0.8

min)mol/L L)(0.2(6'

)(

0

v

BB

B

CC

rVv'

ή 1 L/min γηα θαζέλα από ηα δύν ζπζηαηηθά ηεο ηξνθνδνζίαο (v’=2v).

ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ 5.4 ΥΔΓΙΑΜΟ ΑΝΣΙΓΡΑΣΗΡΑ ΔΜΒΟΛΙΚΗ ΡΟΗ

Μηα νκνγελήο ρεκηθή αληίδξαζε ζηελ αέξηα θάζε Α 3R πξαγκαηνπνηείηαη ζηνπο 215 νC θαη έρεη

ηαρύηεηα ε νπνία δίλεηαη από ηε ζρέζε

sec][mol/L ,10 1/2A

2A Cr

Να βξείηε ην ρξόλν ρώξνπ πνπ απαηηείηαη γηα 80% κεηαηξνπή ελόο κίγκαηνο ηξνθνδνζίαο 50% Α –

50% επγελνύο αεξίνπ ζε αληηδξαζηήξα εκβνιηθήο ξνήο ζε ζεξκνθξαζία 215 νC θαη πίεζε 5 atm (CA0 =

0.0625 mol/L).

50% A- 50% I

215 C ο

5 atm

A(g) 3R(g)

Εμβολική ροή X = A 0.8

t = ;

τήμα Ε5.4α

ΛΤΗ

Γηα ηελ παξαπάλσ ζηνηρεηνκεηξία θαη κε 50% επγελνύο αεξίνπ, δύν όγθνη αεξίνπ ηξνθνδνζίαο ζα

δίλνπλ ηέζζεξηο όγθνπο πιήξσο κεηαηξεπόκελνπ αέξηνπ πξντόληνο ζε πιήξε κεηαηξνπή. Έηζη ζα είλαη

12

24

ηελ πεξίπησζε απηή ε εμίζσζε ζρεδηαζκνύ 17 γηα εκβνιηθή ξνή είλα

A

0.8

0A

A

1/2

A0

0 1/2

ΑΑ

A1/2

A0

AA0

0 A

AA0

1

1

1

1

ΑA

dXX

X

k

C

Χε

XkC

dXC

r

dXCτ

1/2

Χ X ff

(I)

Σν νινθιήξσκα κπνξεί λα ππνινγηζζεί κε ηξεηο ηξόπνπο: γξαθηθά, αξηζκεηηθά θαη αιγεβξηθά -

αλαιπηηθά. ηε ζπλέρεηα αλαιύνληαη νη κέζνδνη απηνί.

Γραθική Ολοκλήρωζη. Βξίζθνπκε αξρηθά ηε ζπλάξηεζε πνπ πξέπεη λα νινθιεξσζεί ζηηο επηιεγκέλεο

ηηκέο (βιέπε Πίλαθαο Δ5.4) θαη θάλνπκε ηε γξαθηθή παξάζηαζε απηήο (βιέπε ρ. Δ5.4β).

Τπνινγίδνληαο ηα ηεηξάγσλα ή εθηηκώληαο κε ην κάηη βξίζθνπκε

1.36)(1.70)(0.8-1

1Εμβαδόν A

1/20.8

0 Α

Α

dX

Χ

Χ

Πίνακας Ε5.4

ΧΑ

A

A

1

1

X

X

2/1

A

A

1

1

X

X

0 1 1

0.2 5.1

8.0

2.1

1.227

0.4 2.3 1.528

0.6 4 2

0.8 9 3

1 - XA

00

1

Μέζο ύψος = 1.72

3

0.8

1 + XA

XA

1/2

Σκιαζμένη επιθάνεια 1.7(0.8) = 1.36

τήμα Ε5.4β

Αριθμηηική ολοκλήρωζη. Υξεζηκνπνηνύκε ηνλ θαλόλα ηνπ Simpson, ν νπνίνο κπνξεί λα εθαξκνζηεί

γηα ηηκέο ζηνλ άμνλα ΧΑ πνπ ηζαπέρνπλ κεηαμύ ηνπο. Γηα ηα δεδνκέλα ηνπ Πίλαθα Δ5.4 βξίζθνπκε

1.331

(0.8)12

1(3)4(2)2(1.528)4(1.227)1(1)

πλάηος)κό ύψος)(ολι(μέζο1

1A

20.8

0 A

Ά

dXX

X

Αλγεβρική - Αναλσηική Ολοκλήρωζη. Από ηνλ πίλαθα νινθιεξσκάησλ βξίζθνπκε

1.3281sin arc

1

1

1

1

0.8

0

2AA

0.8

0A

2A

AA

1/20.8

0 A

A

X

dX

X

X

X

X

X

dX

Η κέζνδνο νινθιήξσζεο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεί θάζε θνξά εμαξηάηαη από ηελ πεξίπησζε. ην

πξόβιεκα απηό ε αξηζκεηηθή κέζνδνο είλαη πηζαλόλ ε ηαρύηεξε θαη απινύζηεξε, κπνξεί δε λα δώζεη

ηθαλνπνηεηηθέο απαληήζεηο ζηηο πεξηζζόηεξεο πεξηπηώζεηο.

Τπνινγίδνληαο έηζη κε βάζε ηελ ηηκή ηνπ νινθιεξώκαηνο πνπ ππνινγίζακε, ε εμίζσζε (i) γίλεηαη

33.2sec(1.33)sec)/Lmol(10

mol/L) (0.06251/21/22

1/2

τ

ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ 5.5 ΤΠΟΛΟΓΙΜΟ ΟΓΚΟΤ ΑΝΣΙΓΡΑΣΗΡΑ ΔΜΒΟΛΙΚΗ ΡΟΗ

Η νκνγελήο δηάζπαζε ηεο θσζθίλεο ζηελ αέξηα θάζε

4ΡΗ3(g) P4(g) +6H2

πξαγκαηνπνηείηαη ζηνπο 649 νC κε θηλεηηθή πξώηεο ηάμεο

33 PHPH (10/hr)Cr

Πνηνο όγθνο αληηδξαζηήξα εκβνιηθήο ξνήο απαηηείηαη γηα λα πξαγκαηνπνηεζεί ε αληίδξαζε ζηνπο 649 νC ζε πίεζε 460 kPa κε βαζκό κεηαηξνπήο 80% όηαλ ζηελ ηξνθνδνζία εηζέξρνληαη 40mol θαζαξήο

θσζθίλεο θάζε ώξα;

4A R + 6S

Εμβολική ροή

V = ;

40 mol/hr 649 C

ο

pA0 = 460 kPa

XA = 0.8

τήμα Ε5.5

ΛΤΗ

Θέηνπκε Α = ΡΗ3, R = P4, S = H2. Έηζη ε αληίδξαζε γξάθεηαη

4Α R +6S

κε

AA (10/hr)Cr

Ο όγθνο ηνπ αληηδξαζηήξα εκβνιηθήο ξνήο δίδεηαη από ηελ Δμ. 21

ΑΑ

AΑ

A0

A0

1

1)ln(1 Χε

Xε

kC

FV

Τπνινγίδνληαο ηνλ θάζε όξν ηεο ζρέζεο απηήο μερσξηζηά έρνπκε

FA0 = 40 mol/hr

k = 10/hr

3

3A0

A0 mol/m 60K) K)(922/molmPa (8.314

Pa 460000

T

pC

R

0.754

47

ε

XA = 0.8

Δπνκέλσο, ν όγθνο ηνπ αληηδξαζηήξα είλαη

L148m 0.1480.75(0.8)0.2

1(0.75)ln(1

)mol/m (10/hr)(60

mol/hr 40 3

3

V

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Levenspiel Octave, 2004, Μηχανική Χημικών Διεργαζιών (κεηάθξαζε), Δθδ. Κσζηαξάθε, Αζήλα.

ΑΚΗΕΙ *

1. Γηπιαζηάδνληαο ηε ζπγθέληξσζε ηνπ αληηδξώληνο, ε ηαρύηεηα ηεο

αληίδξαζεο ηξηπιαζηάδεηαη. Βξείηε ηελ ηάμε ηεο αληίδξαζεο.

2. Τδξνγνλάλζξαθαο (Α) ηξνθνδνηείηαη ζε ρεκηθό αληηδξαζηήξα όπνπ

δηαζπάηαη ζε κόξηα κηθξόηεξνπ κνξηαθνύ βάξνπο κε ζηνηρεηνκεηξία θαηά

πξνζέγγηζε Α → 5 R. Να ππνινγηζηεί ν ζπληειεζηήο κεηαβνιήο όγθνπ (ε) γηα

ηξνθνδνζία κίγκαηνο 70% αληηδξώληνο – 30% αδξαλνύο αεξίνπ.

3. Έλα πγξό αληηδξώλ κεηαηξέπεηαη θαηά 63% ζε πξντόλ κέζα ζε ρξόλν 20 min,

κε ηαρύηεηα α’ ηάμεο. Πνην ζα είλαη ην πνζνζηό κεηαηξνπήο ζε ρξνληθό

δηάζηεκα 40 min;

4. Η αληίδξαζε Α → Β κε θηλεηηθή 2εο

ηάμεο (-rA = kCA2, k = 0,01 L mol

-1s

-1)

γίλεηαη ζε αζπλερή αληηδξαζηήξα, ζε πγξή θάζε, κε αξρηθή ζπγθέληξσζε CA0

= 5,0 mol L-1

. Πόζνο ρξόλνο ρξεηάδεηαη γηα κεηαηξνπή 91% ?

5. Αέξην αληηδξώλ Α δηαζπάηαη κε θηλεηηθή Α 5R, θαη ηαρύηεηα αληίδξαζεο:

-rA = kCA, κε k = 0,7 min-1

. ε πόζν ρξόλν ζα έρεηε κεηαηξνπή ηνπ

αληηδξώληνο Α 70%, γηα ηξνθνδνζία ζε αληηδξαζηήξα ζπλερνύο ξνήο κε

αλάκημε, όγθνπ 2 m3, ζε πνζνζηό 70% Α θαη 30% αδξαλνύο αεξίνπ (CA0 =

300 mmol L-1

).

6. Η θαηαιπηηθή αληίδξαζε κεηαμύ βνπηαδηελίνπ (Β) θαη κεζαθξπιηθνύ εζηέξα

(C) γίλεηαη ζε πγξή θάζε ζε ηζόζεξκεο ζπλζήθεο κε θηλεηηθή α’ ηάμεο:

B + C → προϊόντα , (-rΒ) = kCB, k = 7,62×10-6 s-1

Αν η παροχή τροφοδοςίασ είναι υ = 5×10-4m3 s-1 με αρχική ςυγκζντρωςη CB0

= 96,5 mol m-3, να υπολογιςθεί ο όγκοσ για μετατροπή ΧΒ = 75% για:

(α) αντιδραςτήρα ςυνεχοφσ εμβολικήσ ροήσ,

(β) αληηδξαζηήξα ζπλερνύο ξνήο κε αλάκημε.

7. Έρνπκε κηα αληίδξαζε Α → C, ηεο νπνίαο αγλννύκε ηελ θηλεηηθή. Η

αληίδξαζε γίλεηαη ζηελ πγξή θάζε, θαη ν αληηδξαζηήξαο ηξνθνδνηείηαη (υ = 1

L s-1

) κε θαζαξό Α. Γηα λα έρνπκε 70%κεηαηξνπή ηνπ Α, πνηνοαληηδξαζηήξαο

- εκβνιηθήο ξνήο ή κε αλάκημε – ζα έρεη ηνλ κηθξόηεξν όγθν)? Παξαθάησ ηα

δεδνκέλα κεηαηξνπήο – ηαρύηεηαο από πεηξακαηηθή κειέηε:

ΥA [-] 0,0 0,1 0,4 0,7 0,9

-rA molL-1

s-1

0,2 0,0167 0,00488 0,00286 0,00204

1η πρόοδοσ - Νιοεμ. 2010

1 Να βρεθεί ο απαιτοφμενοσ χρόνοσ για 85% μετατροπή ςε αςυνεχή αντιδρα-

ςτήρα για την αντίδραςη Α → R ςε υγρή φάςη, με –rA = 0.55CA [mol·h-1] και CA0

= 10 mol·L-1.

1

2 Αν η ίδια αντίδραςη γίνει ςε αντιδραςτήρα ςυνεχοφσ εμβολικήσ ροήσ ςτισ ίδιεσ

ςυνθήκεσ (αρχική ςυγκζντρωςη, κινητική), πόςοσ θα είναι ο χωρο-χρόνοσ για

την ίδια μετατροπή?

2

3 Αν η ίδια αντίδραςη γίνει ςε αντιδραςτήρα ςυνεχοφσ ροήσ με πλήρη ανάμιξη

ίδιου όγκου όπωσ και ςτο Θ2 και ςτισ ίδιεσ ςυνθήκεσ παροχήσ και αρχικήσ

ςυγκζντρωςησ, πόςη θα είναι η μετατροπή?

2

4 Έλα έλδπκν Δ θαηαιύεη ηε κεηαηξνπή ηνπ αληηδξώληνο Α ζε πξντόλ R ζύκθσλα κε ηελ αληίδξαζε Α R κε ηαρύηεηα αληίδξαζεο:

A

E0A

A2

200

C

CCr

[mol L-1 min-1]

Δηζάγνπκε ην έλδπκν (CE0 = 0.001 mol/L) θαη ην αληηδξώλ (CA = 10 mol/L) ζε αληηδξαζηήξα ζπλερνύο ξνήο κε αλάκημε θαη πεξηκέλνπκε λα πξαγκαηνπνηεζεί ε αληίδξαζε. Βξείηε πόζνο ρξόλνο ρξεηάδεηαη γηα λα κεησζεί ε ζπγθέληξσζε ζε 2 mol/L. Η ζπγθέληξσζε ηνπ ελδύκνπ παξακέλεη ακεηάβιεηε θαηά ηε δηάξθεηα ηεο αληίδξαζεο.

2

5 Σε αντιδραςτήρα ςυνεχοφσ εμβολικήσ ροήσ με ανακφκλωςη (R = 2) γίνεται μια

αντίδραςη α’ τάξησ (k = 1 h-1, CA0 = 10 mol L-1). Σε πόςο χρόνο θα ζχουμε 80%

μετατροπή?

2

6 Να εξαχθεί η εξίςωςη που ςυνδζει τη ςταθερά τησ αντίδραςησ (k), τον χωρο-

χρόνο (t) και τον βαθμό μετατροπήσ για αντιδραςτήρα ςυνεχοφσ ροήσ με

ανάμιξη, για την περίπτωςη τησ γραμμικήσ μεταβολήσ του όγκου (αζρια

αντιδρώντα) και κινητική α’ τάξησ.

1

A

0 0A

AA0

)(1)(

X

ΑεVr

dXNt

Χ,

A

A

A0 r

X

F

V

,

f

f

X

X r

dX

F

V A

A1 A

A

A0

1)(

R

RR

*ηνπ Καζεγεηή Π. Μαύξνπ.

ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ 1. ΛΔΙΣΟΤΡΓΙΑ ΜΔ ΒΔΛΣΙΣΗ ΔΞΔΛΙΞΗ ΣΗ ΘΔΡΜΟΚΡΑΙΑ

Υξεζηκνπνηώληαο ηε βέιηηζηε εμέιημε ζεξκνθξαζίαο ζ' έλαλ αληηδξαζηήξα εκβνιηθήο ξνήο γηα ηελ

παξαπάλσ αληίδξαζε,

(α) λα ππνινγηζζεί ν ρξόλνο ρώξνπ θαη ν απαηηνύκελνο όγθνο γηα κεηαηξνπή 80% κηαο

ηξνθνδνζίαο κε FA0 = 1000 mol/min όπνπ CA0 = 4 mol/L.

(β) λα γίλεη ζε δηάγξακκα ην πξνθίι ηεο ζεξκνθξαζίαο θαη ηεο κεηαηξνπήο θαηά κήθνο ηνπ

αληηδξαζηήξα.

Θέζαηε σο κέγηζηε επηηξεπηή ζεξκνθξαζία ιεηηνπξγίαο ηνπο 95 νC.

εκεηώλεηαη όηη ην πξνεγνύκελν δηάγξακκα αληηζηνηρεί ζε CA0 = 1 mol/L, θαη όρη ζε 4 mol/L.

ΛΥΗ

(α) Δλάτιζηος Υρόνος Υώροσ. Πάλσ ζην δηάγξακκα κεηαηξνπήο-ζεξκνθξαζίαο ραξάμηε ην

γεσκεηξηθό ηόπν ησλ κέγηζησλ ηαρπηήησλ. Σόηε, ιακβάλνληαο ππόςε ηνλ πεξηνξηζκό ηεο

ζεξκνθξαζίαο, ζεκεηώζηε ην βέιηηζην δξόκν γη' απηό ην ζύζηεκα (γξακκή ABΓΔE ζην ρ. Δ.α).

τήμα Ε.α τήμα Ε.β

ην ζρήκα αξηζηεξά ζεκεηώλεηαη όηη ε θακπύιε ηεο ηαρύηεηαο ζην ζεκείν Δ πξέπεη λα είλαη -rA = 0,1

x 4 = 0,4 mol/L min - κε ηε δηόξζσζε γηα ηελ αιιαγή ζηε ζπγθέληξσζε. Οη ππόινηπεο ηηκέο παξαθάησ

ζην ζρήκα γηα ηα Β, Γ θαη Γ αλαθέξνληαη ζην ΥΑ.

Οινθιεξώλνληαο γξαθηθά θαηά κήθνο απηνύ ηνπ κνλνπαηηνύ, ιακβάλνπκε

Άξα

θαη

εκ. To η είλαη αλεμάξηεην ηνπ CAo.

(β) Καηανομές ηων Σ και ΥΑ καηά μήκος ηοσ Ανηιδραζηήρα. Δξγαδόκελνη ζε βήκαηα 10% θαηά

κήθνο ηνπ αληηδξαζηήξα, εθηηκνύκε θάζε θνξά ην 10% ηεο επηθάλεηαο θάησ από ηελ θακπύιε ηνπ ρ.

Δ.β. Η δηαδηθαζία απηή δίλεη ΧΑ = 0.34 ζην ζεκείν 10%, ΧΑ = 0.485 ζην ζεκείν 20%, θιπ. Οη

αληίζηνηρεο ζεξκνθξαζίεο είλαη 362 Κ ζε ΧΑ = 0.34 (ζεκείν Γ), 354 Κ ζε ΧΑ = 0.485 (ζεκείν Δ), θιπ.

Δπηπξνζζέησο ζεκεηώλεηαη όηη ε ζεξκνθξαζία μεθηλά ζηνπο 95 νC, θαη ζε ΧΑ = 0.27 (ζεκείν Β)

αξρίδεη λα κεηώλεηαη. Τπνινγίδνληαο ηηο επηθάλεηεο ζην ρ. Δ.β βιέπνπκε όηη απηό ζπκβαίλεη αθνύ ην

ξεπζηό έρεη δηαλύζεη ην 7% ηεο απόζηαζεο κέζα ζηνλ αληηδξαζηήξα.

Με ηνλ ηξόπν απηό βξίζθνληαη ηα πξνθίι ηεο ζεξκνθξαζίαο θαη ηεο κεηαηξνπήο. Σν απνηέιεζκα

θαίλεηαη ζην ρ. Δ.γ.

τήμα Ε.γ

ΗΜΕΙΩΗ:

Σηη ζυνέχεια (για διαζαθήνιζη) δίνονηαι ηα πρώηα πάνω ζχήμαηα αλλά για CAo = 1 mol/L

ΠΑΡΑΓΔΙΓΜΑ 4. ΑΓΙΑΒΑΣΙΚΗ ΛΔΙΣΟΤΡΓΙΑ ΑΝΣΙΓΡΑΣΗΡΑ ΜΔ ΑΝΑΚΤΚΛΩΗ

Να επαλαιεθζεί ην Παξάδεηγκα 3 αιιά ηώξα κε αλαθύθισζε ηνπ ξεύκαηνο πξντόλησλ.

ΛΥΗ

Γηα ηε γξακκή ιεηηνπξγίαο ΓΓ ηνπ Παξαδείγκαηνο 3 βξίζθνπκε κηα βέιηηζηε επηθάλεηα αλαθύθισζεο,

πνπ θαίλεηαη ζην ζρήκα σο ην νξζνγώλην EΖΗΘ, ιόγσ ησλ ίζσλ εκβαδώλ (βι. ηε ζεσξία γηα ην

ζρεδηαζκό κε ηνλ αληηδξαζηήξα απηό). Βξίζθεηαη όηη ην Θ = 0.36 , άξα εν ιόγνο αλαθύθισζεο

Καηά ηα γλσζηά ππνινγίδεηαη κεηά ην

,

επνκέλσο ν όγθνο ηνπ αληηδξαζηήξα ζα είλαη

L

Άλστο Πρόβλημα.

Δμεηάδνπκε κηα πδαηηθή αληίδξαζε, θηλεηηθά πξώηεο ηάμεο:

κε ηξνθνδνζία παξνρήο FAo = 1.000 mol/min θαη ζπγθέληξσζεο (εδώ) CAo = 5 mol/L,

ρσξίο αξρηθά ηελ παξνπζία R, θαη πνπ αληηδξά κέρξη 64% κεηαηξνπή. Η αληίδξαζε

εθηειείηαη, θαη’ αξράο, ζε έλα:

α) Αληηδξαζηήξα εκβνιηθήο ξνήο, πνπ ιεηηνπξγεί ζηε βέιηηζηε εμέιημε ηεο

ζεξκνθξαζίαο. ηελ πεξίπησζε απηή λα βξεζεί γξαθηθά:

i) ν ρσξν-ρξόλνο ηνπ αληηδξαζηήξα,

ii) ν απαηηνύκελνο όγθνο ηνπ, θαη

iii) ε ζεξκνθξαζία εμόδνπ.

β) Καη δηαθνξεηηθά, ε αληίδξαζε εθηειείηαη επίζεο ζε έλα αληηδξαζηήξα πιήξνπο

αλάκημεο κε αδηαβαηηθή ιεηηνπξγία. ηε δεύηεξε απηή πεξίπησζε, λα βξεζεί:

i) ν απαηηνύκελνο όγθνο απηνύ ηνπ αληηδξαζηήξα,

ii) λα ζρεδηαζζεί ε γξακκή ηνπ ηζνδπγίνπ ελέξγεηαο θαη λα δεισζεί ε

ζεξκνθξαζία εηζόδνπ,

iii) θαη λα ζπγθξηζνύλ νη δπν πεξηπηώζεηο.

Η κέζε εηδηθή ζεξκόηεηα ππό ζηαζεξή πίεζε είλαη Cp = 250 cal/mol.K θαη ε

ζεξκόηεηα ηεο αληίδξαζεο ΓHr = -18.000 cal/mol. Η κέγηζηε επηηξεπηή ζεξκνθξαζία

ιεηηνπξγίαο ζεκεηώλεηαη όηη είλαη 95νC. Από παξόκνηεο κειέηεο ππάξρεη θαη δίλεηαη

ην ζρεηηθό διάγραμμα κεηαηξνπήο - ζεξκνθξαζίαο, κε παξάκεηξν ηελ ηαρύηεηα ηεο

αληίδξαζεο.