Jatkuva käsittely edellyttää kemikaalien jatkuvaa lisäämistä ja poistamista järjestelmästä. Pitoisuuden muutosten laskeminen on olennaista prosessitehokkuuden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi. Tässä artikkelissa selvitetään perusmenetelmät, joilla määritetään, miten kemikaalipitoisuudet vaihtelevat ajan mittaan näissä järjestelmissä.

Keskittymisen ymmärtäminen jatkuvissa järjestelmissä

Pitoisuus tarkoittaa kemikaalin määrää seoksessa suhteessa kokonaistilavuuteen. Jatkuvassa käsittelyssä pitoisuudet voivat vaihdella syötenopeuksien, reaktioiden ja tuotosvirtojen vuoksi. Näiden muutosten seuranta auttaa optimoimaan prosessiolosuhteita ja varmistamaan tuotteen laadun.

Pitoisuusmuutosten laskeminen

Peruslähestymistapa sisältää massataseyhtälöt. Yleinen kaavassa tarkastellaan sisäänvirtausta, ulosvirtausta ja mahdollisia järjestelmän sisällä esiintyviä reaktioita. Pitoisuus voidaan laskea milloin tahansa seuraavan yhtälön avulla:

]C(t) = (syötenopeus × syöttöpitoisuus - lähtönopeus × tuotospitoisuus + tuotantonopeus) / Järjestelmän tilavuus

Esimerkkilaskenta

Oletetaan, että reaktori vastaanottaa kemiallisen ratkaisun 10 litraa minuutissa, jossa pitoisuus on 50 mg/l. Lähtövirta on myös 10 litraa minuutissa, ja kemikaali reagoi järjestelmässä, tuottaa muutoksen 200 mg minuutissa. Järjestelmän tilavuus pysyy vakiona 100 litraa.

Kaavan soveltaminen:

]C(t) = (10 L/min × 50 mg/l - 10 L/min × C(t) + 200 mg/min) / 100 L

Uudelleenjärjestäminen C(t-ratkaisuksi:

]C(t) = (500 - 10 C(t) + 200) / 100

Kerrotaan molemmin puolin 100:lla:

]100 C(t) = 700-10 C(t)

Lisätään 10 C(t) molempiin puoliin:

]110 C(t) = 700

Jaetaan molemmilla puolilla 110:

]C(t) = 6,36 mg/L

Tärkeimmät huomioon otettavat tekijät

  • Syöttö- ja tuotosten virtaukset
  • Reaktioprosentit järjestelmässä
  • Järjestelmän tilavuus
  • Kemialliset ominaisuudet ja reaktiokinetiikka