» Počet fází» homogenní» heteogenní (víefázové)» Chemká eake» nekatalytké» katalytké» boeaktoy (fementoy)» Chaakte toku» deálně míhané» s pístovým tokem» s nedokonalým míháním Mkoknetka a Makoknetka» Výměna tepla» bez výměny tepla (adabatký)» s ohřevem» s hlazením» zotemní (speální případ eaktou s ohřevem nebo hlazením)» Mkoknetké pvky» stené ve všeh zařízeníh» souvsí s hováním malýh část molekul» studue fyzkální heme» např. dfuzní koefent, yhlostní konstanta» Makoknetké pvky» závslé na konkétním zařízení» souvsí se soustavou ako elkem (velkostí eaktou)» studue hemké nženýství» např. obem eaktou, koefent přestupu tepla Ryhlost vznku složky eakí» Počet molů složky vznklé v ednote obemu eakční směs za ednotku času 3 mol m s» Přímo měřtelná velčna» + látka přbývá» - látka ubývá Ryhlost eake» Defnční stehometká ovne H BB CC DD» stehometká ovne může být lbovolným násobkem popsu mehansmu» Ryhlost eake B C D B» hodnota yhlost eake závsí na použté stehometké ovn C D
Ryhlostní ovne» Jednoduhá nevatná eake f T T f, kat,...» Ideální hování k B molekulata eaktanty k 2 2 B k C B k C Empká yhlostní ovne» Reálný systém B C B a k» řád eake» vyadřue nedeálnost tlvost yhlost eake na konenta» př deálním hování e totožný s molekulatou» může být neelstvý» nutno expementálně zstt» možno použít né funke než monnné» využtí ve spealzovanýh oblasteh a C k Závslost yhlostní konstanty na teplotě» henova ovne E T T k k exp RTT E E k k exp exp RT RT Rozsah eake» Počet vykonanýh eakčníh obatů n n» ložka akákolv z eaguííh látek Konveze» Podíl zeagované výhozí látky n n x n n» Klíčová složka» látka přítomná v nemenším stehometkém množství Konveze v systému víe eakí» Klíčovou složkou e výhozí látka z níž vznkaí všehny podukty» Celková konveze udává přeměnu látky na všehny podukty» Dílčí konveze udávaí podíl přeměněné látky na ednotlvé podukty 2
elektvta a výtěžek» Hlavní podukt vedleší podukty» Výtěžek = x /x» podíl přeměněné klíčové složky, kteý se přeměnl na podukt» ntegální velčna» elektvta = H / V» okamžtý pomě yhlost hlavní eake k yhlost vedlešíh eakí Vatná eake» Reake, kteá pobíhá oběma směy současně» Ryhlost dopředné a zpětné eake se v půběhu eake mění» měřue k ovnovážnému stavu n B k edukty n k n k K podukty podukty Teplota a yhlost vatné eake ET T ET T k k exp k k exp RTT RTT k k E E T T k H T T exp exp k k RTT k RTT» Exotemní eake» Rostouí teplota pefeue zpětnou eak» Endotemní eake» Rostouí teplota pefeue dopřednou eak tav nevyšší eakční yhlost x E T T k x k exp x K RTT T x» Maxmální yhlost» U vatné exotemní eake e po každou konvez taková teplota, př kteé e eakční yhlost nevyšší» Taektoe nevyššího výkonu x K H T T exp RTT Vsádkový eakto» ložení nezávsí na místě eaktou» ložení závsí na čase» dynamký systém» blane ve fomě dfeenálníh ovn» Základní ozdělení podle tepelného ežmu» s výměnou tepla» zvláštní případ (zotemní)» adabatké Látková blane složky» Blanční posto: elý eakto» Blanční čas: + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + + ν V - - dn» V systému eakí dn V d dx konveze klíčové složky = 3
Enthalpká blane eaktou Míhaný půtočný eakto» Blanční posto: elý eakto» Blanční čas: + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + q o + (-ΔH )V - q - p ρvdt =, T n, n, T, T,, V» Neexstuí místní ozdíly ve složení nebo teplotě» Exstue ustálený stav» koková změna konentae u nástřku dt V V p dt V V p H q q H q q, o o q Q KT T Látková blane složky» Blanční posto: elý eakto» Blanční čas: + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = Látková blane v ustáleném stavu» Blanční posto: elý eakto» Blanční čas: ustálený stav (blane toků) + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + n n, + ν V - n - dn = + n n, + ν V - n - dn = dn V nn, n d n, d V n, n, střední doba zdžení n, ( ) Enthalpká blane eaktou Tubkový eakto» Blanční posto: elý eakto» Blanční čas: z =,, +d z z+dz z = L + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + q o + Σ(h n, n n, ) dt V p + (-ΔH )V - q - Σ(h n ) H qo q hn, n n V, h n - p ρvdt =» ložení závsí na délkové souřadn eaktou» ložení v daném místě často nezávsí na čase» ustálený stav v čase» blane ve fomě dfeenálníh ovn» Časté použtí s výměnou tepla 4
Látková blane složky» Blanční posto: dv = dz» Blanční čas: + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = Látková blane v ustáleném stavu» Blanční posto: dv = dz» Blanční čas: ustálený stav (blane toků) + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + n (z) + ν dv - n (z+dz) - ( n (t+) - n (t) ) = + n (z) + ν dv - n (z+dz) - ( n (t+) - n (t) ) = ( t ) ( t) ( z dz) ( z) dz t z t z d dz Enthalpká blane eaktou Poovnání základníh eaktoů» Blanční posto: dv = dz» Blanční čas: ustálený stav (blane toků) + VTUP + VZNIK - VÝTUP - KUMULCE = + q o d + Σ( h (z)n (z) ) + (-ΔH )dz - q d -Σ(h (z+dz) n (z+dz)) - =» Doba potřebná k dosažení učté konveze v ůznýh eaktoeh (po eak kladného řádu)» potřebné doby ve vsádkovém eaktou a eaktou s pístovým tokem sou stené» potřebná doba v míhaném eaktou e delší» u vsádkového eaktou e naví třeba počítat s opeačním časem (k výměně vsádky) Poovnání základníh eaktoů po eak. řádu» Vsádkový eakto d k e kt vsádky t vsádky e» Půtočný míhaný eakto (CTR)» ustálený stav kt ln k Poovnání základníh eaktoů po eak. řádu» Tubkový eakto s pístovým tokem (PTR)» ustálený stav d k dz d k L C dz ln k V PTR k CTR k 5
/ / Konveze v ůznýh eaktoeh př stené době zdžení, eake. řádu Konveze v ůznýh eaktoeh doba potřebná po dosažení, eake. řádu,9,8,7,6,5,4,3,2, CTR PTR 2 3 4 5 6 kt Konveze, % τ CTR / τ PTR,,5,44,9 3,9,95 6,34,99 2,5,999 45 Polokontnuální (sembath) eakto» Uplatnění» deálně míhaný vsádkový eakto ze/do kteého sou» kontnuálně odváděny někteé podukty» kontnuálě přváděny někteé výhozí látky» malé výoby (lab. autoklávy)» fementoy» Modelování» v podstatě se edná o CTR v neustáleném stavu Kaskáda deálníh mísčů» Rozdělením deálního mísče do kaskády menšíh mísčů oste eh efektvta,9,8,7,6,5,4,3,2, PTR 2 3 4 5 6 kt CTR 2,5,x CTR 6