APLIKOVANÁ REAKNÍ KINETIKA

Transkript

1 APLIKOAÁ EAKÍ KIETIKA I.í stutuvaéh magsteséh studa, zmí semest 7/8 yuuící: Dc. Ig. Bhuml Beaue, CSc., D. Ig. lastml Fíla, Ig. Mla Beaue. Stechmete, veze lívé slžy, seletvta, výtže. Defce eaí ychlst. Elemetáí eace. ávslst ychlst elemetáí eace a teplt a slžeí eaí sms. ychlst elemetáí eace v blízst vváhy. Sustavy eací.. Blace v stemích sustavách s chemcu eací. Fmulace hmtstí blace p vsádvé a pté sustavy v ustáleém a dyamcém stavu. 3. áladí mdely chemcých eat p hmgeí sustavy (vsádvý, ptý deál míchaý, ptý s pístvým tem), stemí pípad. 4. Odhad etcých paamet z stemích etcých dat. sádvé a pté uspádáí. 5. Blace eege v eaguících sustavách. áladí mdely hmgeích eat v estemím ežmu. 6. Dyamcé chváí hmgeích eat v estemím ežmu, dsažeí ustáleéh stavu, eh stablta. 7. Hetegeí atalytcé eace v plyých sustavách. 8. Pes hmty a tepla v pézí ástc atalyzátu, v ehybé a fludí vstv atalytcéh eatu. 9. eaty s ehybu a fludí vstvu atalyzátu, mdely atalytcý eat s adálím tem.. Smultáí sepaace a eace. edeálí t v eaguících sustavách, zdleí dby zdžeí ástc teuty.. Hetegeí eatalytcé eace v sustavách tuhá láta ply (apala). 3. Hetegeí eatalytcé eace v sustavách apala ply. 4. Pílad ávhu pmyslvéh eatu a zálad labatích dat. Lteatua. Glase.: Aplvaá eaí eta, spta ŠCHT (MO), 989. Ecet E., Há J., Jáe F., Mae M.: Aplvaá chemcá eta, spta ŠCHT L.D. Schm: The Egeeg f Chemcal eacts, Oxfd Uvesty Pess, ew Y, Oxfd, Fgle H.S. : Elemets f Chemcal eact Egeeg, d Ed., Petce Hall WWW stáa pf. H. Sctt Fglea: ápet e udle a zálad úast a cveích a úspšéh abslvváí test v pbhu semestu. uša se sládá z písemé a ústí ást, p pmu ze záptvých test ad 5 % puze ústí ást zušy.

2 ÚOD Úlha chemcé ety v ávzích eat a zaízeí s chemcu eací. SUOIY SEPAAÍ POCESY CHEMICKÉ POCESY SEPAAÍ POCESY PODUKTY POŽADOAÉ PODUKTY EDLEJŠÍ Temdyama Hyddyama Matemata Pet Ema Keta EAKTO CHEMICKÁ TECHOLOGIE ISK Sdíleí hmty Sdíleí tepla Mateály ízeí

3 Katege Kapacta Cea pdutu, Odpad/pdut t/ K/g pacváí py 6-8 5, Chemcé pduty Specálí pduty Ptav. pduty Spec. mateály - Léva Pdut 6 t/ Pdut 6 t/ Pdut 6 t/ H SO 4 49,6 Stye 5,6 Ayltl,5 33,8 CO 5,5 ylacetat,5 O 33,8 Methal 5,4 Acet,4 Ethyle 5,8 yle 4,5 TO,4 CaO 4,3 TPA 4,3 Al (SO 4 ) 3, H 3 9, Fmaldehyd 4, a 3 SO 4, Ppyle 8,9 Etxd 3,4 Cylhexa, aoh,9 Tlue 3,4 Kys. adpvá,9 H 3 PO 4,6 HCl 3,4 Kaplatam,8 Chl, p-xyle 3, Bsphel A,7 Sda,3 Etglyl,8 -butal,7 C H 4 Cl 9,4 Kume,6 -ppal,7 HO 3 8,8 (H 4 ) SO 4,6 H 4 O 3 8,8 Fel, Mva 8, Kys. ctvá,9 ylchld 7,4 Ppxd,8 Beze 7,3 Butade,7 MTBE 6,8 Saze,7 EtBeze 6, Ptaš,6 Chemcal ad Egeeg ews, 994 Lteatua Pstedy p ešeí úlh: MATLAB, ECEL

4 STECHIOMETIE Mleuly láte zúastých v chemcých eacích se pemuí (zaaí eb vzaí), dežt atmy chemcých pv, ze teých su tyt mleuly tvey, se v pbhu chemcé eace emí, pt pud pbíhá eace u uzaveém systému (BATCH eat), celvá hmtst sustavy e statí a vž pet atm e stálý. Uvažume edduchu eac zladu xdu dusatéh, teu lze sumá vyá O + O () Uvedeu vc chápeme ta, že ze dvu ml ástc O vze p edm mlu a O. Uvažume blac atm dusíu a yslíu v uzaveém sytému. Platí Kyslí Dusí t t > + a a O O O + + O O b b + O, zaí pty ml slže ( O,, O ) a pátu (t ) v pbhu eace (t > ), a, b su íselé staty daé páteím slžeím (ptem ml slže) eaí sms. uvedeých blací atm yslíu a dusíu vyplývá O O + O O a ( O O + O ) O a dále O O O O O O + ( O ( O O b ( O O O ) ( + ) ( ) ) ) psledí vc se ve mevatel zlm vysytuí stechmetcé efcety elvých slže z vce (), a t ta, že výchzí slžy (O) maí stechmetcý efcet zápý a pduty eace (O, ) ladý. aveme zsah eace a zame e ecým písmeemξ [s:]

5 ξ O O ( O O ) ( ) () uvedeé defce vyplývá, že zsah eace má zm látvéh mžství vyádeéh v mlech. zsah eace (stupe pemy) v becém pípad edé eace Pedpládeme, že v v uzaveém systému (eatu), schematcy zázém a bázu ( e páteí pet ml -té slžy v eatu, e pet ml -té slžy v pbhu eace) t t > pbíhá edá eace a eí stechmetcu vc zapíšeme bec ve tvau A (3) de A su symbly slže (ap. O,, O ) a su dpvídaící stechmetcé efcety slže ( > p pduty, < p výchzí láty (eataty)). zsah eace lze pa defvat bec ve tvau ξ (4) a pet ml -té slžy v eaí sms v pbhu eace pa lze ut a zálad zalst hy zsahu eace, páteíh ptu ml tét slžy a stechmetcéh efcetu v píslušé stechmetcé vc: + ξ (5)

6 Kveze lívé slžy Kvez lívé slžy defueme výazem ξ ξ max (6) de ξ max * de * e lmtí ha ptu ml láty (lívé slžy), dpvídaící bu dsažeí * vváhy ( eq vlíme * a ptm veze e ), eb v pípad evaté eace vymzeí slžy ( * ). Obvyle ξ ξ max (7) ztah mez zsahem eace a vezí lívé slžy e ξ ξ max Slžeí eaguící sustavy ta lze vyá pmcí edé pmé, veze lívé slžy (8) defce veze lívé slžy vyplývá, že e bezzmá a že eí ha se phybue v tevalu (,). teých pípadech pužíváme hy veze vyádeé v pcetech, tedy stásbu hy defvaé vcí (7).

7 ýb lívé slžy e lbvlý, cmé a lívu slžu vlíme tavu, teá e eceší eb v eaguícím systému edíve dsáhe ulvé cetace. Pud v vc (7) plžíme, dstaeme defc veze lívé slžy v bvylém tvau eb v pcetech (9a) (9b) vyaduícím elatví ( páteímu stavu) látvé mžství lívé slžy, teé zeagval pdle uvažvaé stechmetcé vce. zsah eace (stupe pemy) v becém pípad sustavy eací Sustavu chemcých eací lze fmál ppsat stechmetcým vcem ve tvau, A () Stechmetcé efcety v tmt pípad zapsueme d tabuly (matce) stechmetcých efcet.,, , () pet ml elvých slže v eaguícícm sustav pa uíme a zálad zalst zsahu eace + ξ ()

8 Pílad Oxdace amau mleuláím yslíem pbíhá pdle stechmetcých vc () (3) uvedeých vásleduící tabulce eace H (Jml - ) K eq H 3 +,5 O O +,5H O () -7 3.x H 3 + O,5 O +,5H O () x H 3 +,75O,5 +,5H O (3) x 5 (a) Sestavte tabulu (matc) stechmetcých efcet (b) yádete pty ml elvých slže pmcí zsahu elvých eací Pz. dsuz: Pet leá ezávslých eací Lteatua:. As: Itduct t the Aalyss f Chemcal eacts, Petce-Hall, Eglewd Clffs, ew Jesey, 965, p. 7-3 Seletvta, výtže pípad, že v eaguící sustav pbíhá více eací a pžadvaý pdut (ap. O) vzá puze v edé z ch, defueme seletvtu S pet ml výchzí slžy, teé zeagval a pžadvaý pdut S pet ml výchzí slžy, teé zeagval celv Pdb zavádíme výtže pet ml výchzí slžy, teé zeagval a pžadvaý pdut Y celvý pet ml výchzí slžy pítmých a pátu Pílad yádete seletvtu a výtže O a O pmcí zsahu eace v eaí sustav z pedchzíh píladu (xdace H 3 yslíem).

9 eaí ychlst eaí ychlst e defváa a asvá zma zsahu eace dξ d (3a) dξ (3b) ychlst vzu (záu) slžy Chceme-l vyá ychlst vzu (záu) slžy, vydeme z defc (3a), (3b) A A d dξ.. dξ.. (4a) (4b) Specfcá (má eaí ychlst) eace pbíhaí v zých étích systémech a e pt bvylé vztahvat eší ychlst e stutuímu elemetu (bemu, plše, atvímu cetu), ve tém uvažvaá eace pbíhá. Pt zavádíme specfcu (mu) eaí ychlst vztažeu a (a) bem eaguící sustavy, dξ dξ d (b) hmtst M dξ m m m m M, dξ m d

10 (c) plchu (mezfázvéh zhaí) S dξ S S S S S, dξ S d látvé mžství eaích cete S S S, S S dξ S dξ S d Pzámy vyádeí eaí ychlst P pužíváí výše uvedeých defcích eaí ychlstí v blaích vcích (blace slže) e teba vždy vzít v úvahu étí sustavu, p teu tut defc chceme pužít. ýazy p eaí ychlst se pužívaí v hmtstích blacích slže (vz dále) a pt e teba vždy zlšt, zda de vsádvý (uzaveý) eb ptý (teveý) systém. Ta ap. máme-l stemí dale pmíchávaý vsádvý eat (slžeí eí fucí pstvých suadc) a bem eaguící sustavy e v pbhu eace statí, e pdle defce [( ) / ] d[ / ] dξ d dc cž e výaz p eaí ychlst, teý lze pužít puze p uzaveý systém s statím bemem. Máme-l ptý eat s dalým pmícháváím v ustáleém stavu, c c e zemé, že p cetac ve výstupím pudu platí dc cž ezameá, že ychlst eace v eatu e ulvá. Je tedy teba zumt pmu eaí ychlst ta, že e t ychlst tvby (záu) daé slžy v defvaém bemu (a defvaé plše).

11 Elemetáí eace Chemcá eace, teá e fmál ppsáa edu stechmetcu vcí, A pbíhá bvyle a sevece, zahuící mezpduty, teé se ebevuí ve stechmetcém vyádeí. Idetface tcht mezpdut a staveí v sevec e edím z hlavích cíl chemcé ety. Jelvé y v sevec su elemetáím y (eacem), ppsuící edduchý (ž dále edltelý) d a mleuláí úv. Dále edltelý d e tedy tavý, teý mez výchzím eým stavem evede e vzu mezpdutu a tet d pbíhá pes ede atvvaý mplex (vz dále). Elemetáí d e bvyle tavý, dy dchází záu eb e vzu edé vazby, pípad suas dde e vzu a záu vazby. Mé asté su elemetáí de, p teých dchází záu a e vzu vazeb. eace v plyé fáz OH + CH 4 CH 3 + H O mže být pvažváa za elemetáí (deftv e ut pázat expemetem), dežt eace ž lv. CH 3 + O OH + CH O zhledem tmu, že elemetáí eace pedstavue d a mleuláí úv, elze psát eí vc lbvl. Ta ap. dsscatví chemspce vdíu a pvchu Fe, zapsaá ve tvau * + ½ H H* emže být elemetáí eací, eb plva mleuly vdíu eexstue. Studem elemetáích eaích se zabývá t.zv. stá chemcá eta (pue chemcal etcs). Teetcým pdladem p studum elemetáích eací su Sážvá tee Tee abslutích eaích ychlstí (Abslute ate they, They f the tast state) Tee zalžeé a vatv mechacém ppsu elemetáí eace

12 Sážvá tee P studu ychlst chemcých d e ede z eeddušších teetcých pístup ppsu ychlst elemetáí hmgeí chemcé eace zalže a pedstav atvvaé sážy (lze) eaguících mleul. K tmut ppsu ptebueme zát pet sáže mleul v ece bemu za eu asu, zdleí eege eguících mleul a mžá pstvá uspádáí eaguících mleul. Ja pílad studume evatu elemetáí eac v plyé fáz mez mleulam A (g) a B (g) psytuící pduty P (g) : A (g) + B (g) P (g) () Pet sáže dvme a zálad edduchéh mdelu, zalžeéh a pedstav sáže sfécých mleul slžy A pmu d A a ychlst v uvažvaém smu v, s ehybým sfécým mleulam slžy B pmu d B. A v d B v. t d A d d B Ob. Mdel sáže mleul A a B b. vyplývá, že pet sáže mez uvažvau mleulu A a mleulam B v uvedeém pstu p phybu mleuly A v azaeém smu v blast vymezeé lzím pezem σ a úseem v. t e dá ptem mleul B pítmých v tét blast : B.σ.v. t ()

13 pet mleul B a eu bemu [mleula/m 3 ] B v ychlst mleuly A v daém smu [m/s] t asvý teval [s] σ lzí pez [m ], σ πd d ( d A + d B ) a uvedeých pedplad e pet sáže mez A a B za eu asu v ece bemu ue vztahem.σ.v AB AB [/m 3 /s] (3) ychlst chemcé eace () e úmá ptu sáže mez mleulam A a B a tedy eaí ychlst lze vyá a zálad vztahu *. AB ρ κ (4) vc (3) vyaduí symbly A a B pty mleul A a B v ece bemu eaí sms. Úspšu sážu, tedy tavu, teá vede chemcé pem A a B a pduty P, lze usutet puze s tavým mleulam A a B, teé maí dstateu eeg, eme E a. Tet pet úspšých sáže e zae a P pužtí Maxwell-Bltzmava záa zdleí eegí dstaeme. * AB ρ Aκ. σ A 8T A Aκ. σ ( + E πμ M AM B Μ M + M A B 8T ( + E πμ a a / T ) e Ea /( T ) c / T ) (5) A c B Ae Ea /( T ) c A c B ( T ) c A c B de Avgadva stata e A 6, ml -. Pílad Uete atvaí eeg eace d [pm] C H 4(g) 43 H (g) 7 C H 4(g) + H (g) C H 6(g)

14 e-l záma ha ychlstí staty p 98 K 3, dm 3. ml -. s -. Pvete vypteu hu s expemetál alezeu hu atvaí eege 8 J.ml -. A 6, ,345 J.ml -.K - κ ýslede: 3 J/ml, zdíl mez expemetem a teí e 4 %. Tee abslutích eaích ychlstí (Abslute ate they, They f the tast state) Ob. Schematcé zází sáže mez mleulam H a Cl p vzu HCl (a) eúspšá sáža (b) úspšá sáža

15 Ob. 3 Peáí eegetcéh valu p chemcé eac Studume elemetáí eac A + B + S, teá pbíhá v edém u a vzá edý atvvaý mplex () A + B + S (6) áladím pedpladem dalších úvah e exstece temdyamcé vváhy mez výchzím slžam (eataty) A,B a atvvaým mplexem. vvážá stata vzu atvvaéh mplexu e K a γ a. a γ γ A B A B c c. c A B (7) K G exp( T H ) exp( T S ) exp( ) (8) ychlst zpadu atvvaéh mplexu e dáa vztahem f. (9) c

16 de f e fevece mt atvvaéh mplexu ve smu spce A B. Tat fevece e v pípad, že A a B lze pvažvat za tuhé ule dáa edduchým výazem T () f h de, J.K - (Bltzmava stata) a h 6, J.s (Placva stata). P T 73 K e f,6. 3 s - a tedy p teplty bžé v pax e pblž f 3 s -. a pedpladu ustáleéh stavu e celvá ychlst eace () a tedy f. c T h K γ Aγ γ B c A. c B T h S exp( H ).exp( T γ Aγ ) γ B c A. c B () Pváme-l psledí vc s výazem p eaí ychlst evaté eace. ádu s bvylým vyádeím ychlstí staty (3) E A. exp( ). c A c B T dstaeme A T h E H S exp( γ Aγ B ) γ (4) Odvzeé vztahy bhužel edvluí a p vypítat hy pedexpecálích fat a atvaích eegí s vyímu teých edduchých pípad, cmé spáv tepetuí výzam pedexpecálíh fatu a atvaí eege. Atvaí

17 eege e tedy va zm stadadí etalpe p vzu atvvaéh mplexu z eatat A a B. Pedexpecálí le (feveí fat) vedle uvesálích stat a h bsahue etpcý le a su atvtích efcet. Su atvtích efcet mže být závslý a slžeí sms a tedy ychlstí stata mže být fucí slžeí, zeméa u edálích sustav (vyšší cetace, zty eletlyt). Pedexpecálí le A e pdle tee abslutích eaích ychlstí vž leáí fucí teplty. Tat závslst a teplt e bvyle zaedbáváa vzhledem dmatímu vlvu leu exp(-e/t). Mleulata eace Elemetáí eace mžeme lasfvat pdle ptu mleul, teé su teba e vzu atvvaéh mplexu. Ta e mžé zlšt eace mmleuláí (ap. smezace, zpad estálých ztp), bmleuláí (eastší pípad elemetáí eace), tmleuláí (velm mál pavdpdbý pípad). vváha a eaí eta ychlst vaté elemetáí eace zapsaé ve tvau A pbíhaící v hmgeí (edfázvé) sustav e fucí teplty a slžeí : E E A c A c.t f b f.exp( ). b.t.exp( ). T T v f m f, b mb, v (5) vváze platí

18 f b f.t.exp( ). b.t.exp( ). T T v f m f, b mb, ( E E ) A ( E E ) Af.T exp f exp A.T T A T b E E A c A c b f b f b v v v c c m m b, f, (6) ma Gbbsvy eege eaguící sustavy e p stemí a sbacý systém dáa vztahem µ ( µ ) µ G + T l a + T l a defce chemcé vváhy vyplývá (7) eq µ l l G + T a G + T a K G a exp T (8) yádeme atvty elvých slže pmcí cetací a pedpládeme evé atvtí efcety, t.. a dále eq K a c (9)

19 K eq H T S G S H c exp exp exp exp T T T c S H exp exp T () pváí vc (6) a () vyplývá m m b, f, () A A f b S exp E E H f b () vce () a () íaí, že ády elvým slžám su v pípad elemetáích eací vy stechmetcým efcetm (e zde teba mít a pamt, že stechmetcá vce musí dpvídat ppsu elemetáí eace), pdíl pedexpcálích fat lze vyá pmcí stadadí zmy etpe eace, zdíl atvaí eege eace v pímeém smu a atvaí eege eace zpté e va stadadí zm eaí etalpe. Obdbé vztahy lze dv p slžté eace v blízém lí vváhy, s tím že e teba, aby etcá vce dpvídala mechasmu uvažvaé eace. ýpet vvážéh slžeí eaguícíh systému ám psyte fmac evyšší mžém dsažtelém zsahu eace (stup veze lívé slžy), cmé ám epdá fmac au ychlstí se budeme tmut vvážému stavu blížt. Je emžé ut puze a zálad zalst temdyamcých vel ( G, H ), c se bude dít v chemcém eatu, t.. aé pduty budu vzat a au ychlstí. pípad, že v systému pbíhá puze eda eace (ap. xdace SO a SO 3, sytéza amau z pv), e vvážé slžeí eaguícíh systému užteu

20 fmací maxmálím (epetelém) zsahu (vez) eace. Pud pbíhá v systému více eací, e fmace vvážém slžeí bez výzamu, eb výsledé slžeí v eálém eatu s eu dbu zdžeí eaí sms e ue zcela etu pbíhaících pces. Pílady: Keta eace pbíhaící v plyé fáz C 6 H 6 C H + H e ppsáa vcí. c. c. cs. c c. c A A S K Ketcé vce eací ých ež elemetáích mhu mít fmálí vzhled pdbý etcým vcím eací elemetáích, avša fyzálí výzam paamet (A, E, ád eace) e pa ý a edpvídá výše uvedeým pedstavám. ap. ychlst eace mez xdem dusatým a yslíem pbíhaící v plyé fáz e ppsáa vcí O + O O c c c O O O a mhl by se zdát, že de eac elemetáí (uvete dvdy, p tmu ta eí?). z fsgeu v plyé fáz e ppsá etcu vcí CO + Cl COCl 3 c CO c Cl zlad xdu duséh O + O a Pt atalyzátu e ppsá vcí c O + c O

21 áladí mdely deálích ztemích hmgeích eat tét aptle dvdíme záladí vztahy p pps vsádvých a ptých (tuálích) ztemích eat. tša pmyslvých eat pacue v ustáleém stavu v ptém (tuálím) uspádáí (lv vša ztemím, vz aptla eztemí eaty a blace eege), vsádvé eaty se pužívaí v meší míe ap. ve famaceutcém eb ptavásém pmyslu. Pefeece ptých eat vychází z pzatu, že v ptém zaízeí mžeme dsáht vyššíh výu s meším bemem eatu a álady a údžbu a pvz, cž pedstavue žší vestí a pvzí álady a pvz ptéh eatu. ptých eatech vž mžeme lépe udžvat ptmálí pvzí ežm (ap. tepltí pfl) a dsáhut ta lepší valty pdutu z hledsa stup pemy výchzích láte a stty pdutu. Ktuálí eaty vša vyžaduí specálí ežm p zaháeí ech st (stat, aíždí) a p ueí ech pvzu (dstaveí). sádvé eaty a pcesy bec mhu být pužty v pípad, že pžadueme meší mžství pdutu. e vsádvých labatích eb plpvzích eatech vž dy pvádíme expemetálí sledváí ety daé eace a zísaé výsledy pa mžeme peést a ávh ptéhp eatu. de e výhdu, že fmac ychlst eace mžeme zísat za pužtí maléh mžství výchzích láte a pípadé dstaváí (lvdace) pužtých chemcých substací epedstavue áladý a slžtý pblém. e famaceutcých pcesech e ast pžadváa velm dladá tla valty (chemcéh slžeí pdutu), teé se pa vztahue utému étímu výbímu pcesu ( šaže ). ýba v ptém zaízeí by mhla v tmt pípad vést hší tle valty pdutu a tudíž vyšším ztátám v pípad špat vedeéh pcesu. Ptavásé a femetaí pcesy se bec pvádí ve vsádvém uspádáí vzhledem estt p tle pcesu a tím eh hší epduvatelst. P mdelváí ptých eat zlšueme dva záladí mdely z hledsa chaateu tu eaí sms eatem: v pvím pípad pedpládáme dalé mícháí eaí sms a tedy statíh slžeí (a tím eaí ychlst) v celém bemu eatu, v duhém pípad se teuta phybue v eaím bemu pístvým tem a eí tedy pmícháváa. eálé stuac se bvyle acházíme mez tmt dvma lmtím pípady a mluvíme ta edeálích eatech z hledsa tu teuty.

22 Obecá látvá (hmtstí) blace stemíh teveéh (ptéh) systému F F 3... t BILACOAÝ SYSTÉM d F F F Blace slžy F F + F, F - vstupí, esp, výstupí ty slže (ml/s) Celvá blace t d [ ] F F + d ýše uvedeé blaí vce budu pužíváy p dvzeí ávhvých vc eat pacuících v stemím ežmu. F t

23 sádvé hmgeí eaty (Batch eacts) stemí Q Mamet Pf(t) Mamet Pst. Slžeí a teplta v aždém bd statíeaí ychlst v aždém bd statí Blace -té slžy v eatu v pípad deálíh pmícháváí eaí sms : F F + d statí bem eatu ( st.), d t,. d d d( c ), statí celvý tla v eatu (P st.) d d ( c. ) c. dc d l + c, dc d l, c

24 Pté hmgeí eaty (Ctuus-flw eacts) ztemí Ptý deál míchaý eact (Ctuus sted Ta eact CST) v ustáleém stavu p F F c F. Q F F + + F F t d F F,

25

26 Ptý eat s pístvým tem (Plug Flw eact PF) F d F +d F ( df d df df + d, ) F (, ) +,. d Otáza: Odvte ávhvu blaí vc PF eatu s pmým pezem (vz eat ve tvau ule). Otáza: Odvte blaí ávhvu vc p eat se sypau vstvu atalyzátu (Paced Bed eact PB). Otáza: yptte bem PF ptebéh e sížeí cetace láty A a % pvdí hy, e-l bemvý pt eaí sms dm 3 /m, dále.c A,,3 m -. Obemvý pt pedpládáme statí.

27 Otáza: Dsutute výhdy a evýhdy výše uvedeých záladích typ hmgeích eat. Otáza: C e Fludzed Bed eact? Jaý mdel by ste pužl p výpet tht eatu? ávhvá vce p vsádvý hmgeí ztemí eat s využtím veze lívé slžy ( ) zalžeá a látvé blac. yecháme-l u symblu p vez lívé slžy dex lívé slžy, dstaeme d d t t t d c t d ávhvé vce p pté ztemí hmgeí eaty BATCH, CST, PF (PB, využívaící veze lívé slžy BATCH t t t d c t d CST F F PF d F d F

28 PB W F F M d d M Stedí dba zdžeí eaí sms v eatu (eact esdece tme) Stedí dba zdžeí eaí sms ptéaící eatem e defváa vztahem τ de e bemvý pt eaí sms (m 3.s - ) a e bem eatu (m 3 ). Je zemé, že stedí dba zdžeí eí bec statu, ale mže závset a stup veze lívé slžy (v pípad zmy bemu eaí sms s vezí), a dále a teplt a tlau v pípad, že se mí hustta eaí sms v dsledu zm teplty a tlau p tu eaí sms eatem. Blaí vce dvzeé p deálí ztemí eaty mžeme upavt s pmcí stedí dby zdžeí a eý tva: BATCH, PF c d τ pípad vsádvéh eatu (BATCH) e τ t stedí dba zdžeí e suteu dbu zdžeí eaí sms ve vsádvém eatu. CST c τ e výše uvedeých vcích e τ

29 de e bemvý pt eaí sms ueý p pdmíách vstupu (ástu) d eatu. τ ta bec eí suteu dbu zdžeí eaí sms v eatu dy e v lteatue τ zavá a pstvý as (space tme). ela dy zaváa a pstvá ychlst (space velcty). pmyslvé pax se setáme ešt s dalším velam dvzeým d dby zdžeí: τ e GHS 3 bemvy put plye eac smes (m /hd) 3 bem eatu (m ) Gas Huly Space elcty LHS 3 bemvy put apale eac smes (m /hd) 3 bem eatu (m ) Lqud Huly Space elcty Slžté eaí sustavy pax se zída setáváme s eatem, ve teém by pbíhala puze eda eace. pdstat všechy dležté pcesy pbíhaí a sustavy chemcých eací, ap. atalytcá xdace amau, paí efmg uhlvdí, staváí šdlv z cvých ply spalvacích pces, eace v petchemcém pmyslu (avací a zmeaí pcesy) a p chemcém zpacváí uhlí, zde eege z fslích palv a pd. Seletvta. ýtže. Oamžtá seletvta S d A A d Oamžtý výtže Itegálí seletvta vsádvý eat S Itegálí výtže vsádvý eat. ξ. ξ Itegálí seletvta ptý eat F F S F F Itegálí výtže ptý eat

30 A Y A d d A Y ξ ξ Y F F F F Mdelvé sustavy eací eace paalelí eace ásledé eace paalel-ásledé eace vaté Kmplexí eaí systémy adálvé eace zlad etau a etyle adálvé eace () ezvtveé (leáí) () zvtveé (eleáí) explze heí (hmgeí xdace uhlvdí) Ftchemcé eace Plymeace adálvá Katalytcé eace