1. Реакция n-го порядка:

подставим в хар-е ур-е: ;

2. Реакция 0-го порядка:

, тогда: ;

3. Реакция 1-го порядка:

, тогда: ;

4. (Хим. Реакторы) Каскад рис-н. Цель расчета, основные допущения.

Графический метод расчета. Концентрации C_A в такой системе падает не сразу, а постепенно от реактора к реактору. В каждом реакторе концентрация компонента в объеме постоянна и равна концентрации на выходе из реактора. Изменение концентраций в реакторах происходит мгновенно скачком при входе смеси в реактор. Рабочие концентрации C_A в каскаде реакторов, в общем-то, выше, чем в единичном реакторе смешения и приближается с увеличением числа реакторов к его значению в реакторе вытеснения. Чем больше ступеней изменения концентрации в каскаде, тем больше каскад реакторов приближается к реактору ИВ. Задача расчёта каскада заключается в определении числа ступеней (числа реакторов) необходимых для достижения заданной степени превращения. Существует аналитический и графический метод расчёта каскада реакторов. Аналитический используется при протекании реакции 1-го порядка, для реакций большего порядка - графический.

; ; ; (в единичном реакторе)

Объемы единичных реакторов равны

; - концентрация компонента A на входе в реактор m и на выходе из него.

(1)

; - известные величины и постоянные по условию.

Для нахождения С_Аm необходимо ур-е (1) решить совместно с кинетическим ур-ем. В этом случае для нахождения концентрации компонента на выходе из 1-го реактора С_А1 необходимо из точки С_А0 провести прямую с тангенсом угла наклона = до кинетической кривой (т.М). если опустить перпендикуляр из т.М, то на оси абсцисс получим концентрацию С_А1 (в первом реакторе). Эта же концентрация является входной для второго реактора. Для нахождения концентрации второго реактора операция продолжается из точки С_А1, повторяем это до тех пор пока в последнем реакторе не будет достигнута заданная концентрация С_Аm .Так как время во всех реакторах одинаковое, то постоянен угол наклона прямых и следовательно они параллельны. Число ступеней изменения концентраций и будет числом реакторов в каскаде необходимых для достижения заданных степеней превращения. С увеличением числа реакторов m в каскаде характер изменения параметров в нём приближается к РИВ. При одинаковом объёме каскада степень превращения повышается с увеличением числа реакторов в каскаде, приближаясь к степени превращения для РИВ-Н (если m стремится к бесконечности). Для одной и той же степени превращения общий объём системы будет меньше там, где взято большее число реакторов.