Безперервна обробка передбачає постійне доповнення та видалення хімічних речовин в системі. Розрахунок зміни концентрацій є важливим для збереження ефективності процесу та безпеки. Дана стаття пояснює основні методи визначення, як хімічні концентрації змінюються з часом в таких системах.

Розуміння концентрації в безперервних системах

Концентрація відноситься до кількості хімічних речовин, присутніх в суміші відносно загального обсягу. При безперервній обробці концентрацій може коливатися через вхідні ставки, реакції і вихідні витрати. Моніторинг цих змін допомагає оптимізувати умови процесу і забезпечити якість продукції.

Розрахунок зміни концентраційних умов

Базовий підхід передбачає рівняння масового балансу. Загальна формула вважає надходження, відтоку та будь-які реакції, що відбуваються в системі. Концентрація в будь-який час може бути розрахована за наступним рівнянням:

C(t) = (значення вхідних даних × Вхідна концентрація - Вихідний курс × Вихідна концентрація + ставка генерації) / Об'єм системи

Приклад розрахунку

Надає реактору хімічний розчин при розрахунку 10 л на хвилину з концентрацією 50 мг/л. Вихідний потік становить 10 л в хвилину, а хімічна реакція в системі, що генерує зміну 200 мг в хвилину. Обсяг системи залишається постійним на 100 л.

Застосування формули:

C(t) = (10 L / хв × 50 мг / L - 10 L / хв × C(t) + 200 мг / хв) / 100 L

Заднє засмаги для розчину C(t):

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

Розмноження двох сторін по 100:

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

Додавання 10 C(t) до обох сторін:

110 C(t) = 700]

Розмежування двох сторін 110:

C(t) = 6.36 мг/л]

Основні фактори, які слід враховувати

  • Витрата потоку вхідного та вихідного
  • Тарифи на операції в системі
  • Стимуляція об'єму системи
  • Хімічні властивості та реакції кінетики