рассчитать давление в автоклаве

[timur2312]

Подскажите, пожалуйста, как рассчитать какое давление будет в автоклаве на 500 мл при реакции  80 г 1,1,1,3,3-пентахлорпропана с 300 г HF (безв.) в присутствии 50 г катализатора SbCl5 при температуре 200 С?

 

CCl3-CH2-CHCl2 +5HF= CF3-CH2-CHF2 + 5HCl

Изменено 28 Февраля, 2019 в 07:19 пользователем timur2312

[yatcheh]

1 час назад, timur2312 сказал:

Подскажите, пожалуйста, как рассчитать какое давление будет в автоклаве на 500 мл при реакции  80 г 1,1,1,3,3-пентахлорпропана с 300 г HF (безв.) в присутствии 50 г катализатора SbCl5 при температуре 200 С?

 

CCl3-CH2-CHCl2 +5HF= CF3-CH2-CHF2 + 5HCl

 

P = nRT/V = 15*8*475/0.0005 = 114 МПа (1200 ат)

[timur2312]

32 минуты назад, yatcheh сказал:

 

P = nRT/V = 15*8*475/0.0005 = 114 МПа (1200 ат)

 

а как вы n нашли можете расписать?

[yatcheh]

12 минуты назад, timur2312 сказал:

 

а как вы n нашли можете расписать?

 

А что тут расписывать? 300 г HF - это 15 моль газа. Он в таком избытке, что остальное можно не учитывать. При температуре кипения молярная масса HF - около 80 (отвечает тетрамеру), но при 200С, я, думаю, будет ближе к 20.

Расчёт прикидочный, при условии идеальности газа. Для более точного расчёта надо уравнение Ван-дер-Ваальса использовать с эмпирическими коэффициентами для HF.

[timur2312]

56 минут назад, yatcheh сказал:

 

P = nRT/V = 15*8*475/0.0005 = 114 МПа (1200 ат)

 при таком давлении автоклав разорвет?

[yatcheh]

22 минуты назад, timur2312 сказал:

 при таком давлении автоклав разорвет?

 

Дык... Смотря какой автоклав. При объёме 0.5 литра 1200 ат - это очень много, жахнет как авиабомба... Тут нужен проверенный под это давление, профессионально изготовленный аппарат.

Изменено 28 Февраля, 2019 в 09:47 пользователем yatcheh

[Вадим Вергун]

3 часа назад, yatcheh сказал:

 

Дык... Смотря какой автоклав. При объёме 0.5 литра 1200 ат - это очень много, жахнет как авиабомба... Тут нужен проверенный под это давление, профессионально изготовленный аппарат.

Я тут как раз по сопромату реактор считал. Если допустить что такой реактор имеет форму сферы, то для соединения его частей фланцем понадобится, например, 6 болтов М130, беда в том что для размещения этих болтов вдоль сферы просто не хватит ее длинны длинны окружности. И это еще без учета толщины стенки сосуда. Иными словами это нереально.  

 

[yatcheh]

2 часа назад, Вадим Вергун сказал:

Я тут как раз по сопромату реактор считал. Если допустить что такой реактор имеет форму сферы, то для соединения его частей фланцем понадобится, например, 6 болтов М130, беда в том что для размещения этих болтов вдоль сферы просто не хватит ее длинны длинны окружности. И это еще без учета толщины стенки сосуда. Иными словами это нереально.  

 

 

А если он цельнолитой? Как газовый баллон. С загрузочным окном в виде штуцера в полмиллиметра внутреннего диаметра.

Изменено 28 Февраля, 2019 в 16:23 пользователем yatcheh

[Вадим Вергун]

Только что, yatcheh сказал:

 

А если он цельнолитой? Как газовый баллон. 

У газового баллона самые большие нагрузки приходятся в области крана, кран составляет лимитирующий фактор прочности. Если сделать сосуд цельнолитым то кран не выдержит. Иначе нужно делать сосуд вообще без связи со внешним миром. как полость в металле, но это уже никакой не реактор.

[yatcheh]

1 минуту назад, Вадим Вергун сказал:

У газового баллона самые большие нагрузки приходятся в области крана, кран составляет лимитирующий фактор прочности. Если сделать сосуд цельнолитым то кран не выдержит. Иначе нужно делать сосуд вообще без связи со внешним миром. как полость в металле, но это уже никакой не реактор.

 

Давление в баллоне в любой точке корпуса одинаково. Верхнюю часть баллона, куда ввинчен кран, можно сделать любой толщины под любое мыслимое давление. Это вопрос не принципа, а конструкции. 

Представьте себе толстостенную сферу с резьбовым каналом, запираемым болтом на всю толщину стенки. Проблема будет только в том, как сильно будет сифонить этот самозапиральник через этот канал. Но это - технический вопрос.