Gdańsk; 18.12.209

BIOREKATORY

ZADANIE PROJEKTOWE

Wykonawca:

Sonia Sobiesiak

DANE WYJŚCIOWE:

cL	50	[%mas]		VG	HC	hD	hR
Hw	1500	[mm]		[dm^3/h]	[mm]	[mm]	[mm]
Hz	1800	[mm]		60,5	1426	1387	1400
dw	42	[mm]		126	1451	1380	1398
dz	51	[mm]		193,5	1470	1375	1398
Dw	72	[mm]		308	1494	1372	1400
Dz	80	[mm]		438	1508	1365	1401
h	40	[mm]		620	1535	1357	1405
h1	130	[mm]		1122	1577	1348	1406
HP	1520	[mm]		1696	1630	1326	1402
ρG	1,205	[kg/m^3]

OBLICZENIA

1. Obliczanie u_G

2. Obliczanie w_G

3. Obliczanie _GR

4. Obliczanie _GD

5. Obliczanie _G

6. Obliczanie t_C

Obliczane wg załącznika nr 1

t_C = (17,5+17,5+17,5+18+17)/5=17,5 [mm]

30 mm - 60 s

17,5 mm - t_C

t_C = 35 s

7. Obliczanie t_m

Obliczane wg załącznika nr 1

30 mm - 60 s

230 mm - t_m

t_m = 460 s

8. Obliczanie u_L

L = dz + 0,5 (D_w-d_z) + H_w + h + (H_C1+ h₁ - H_w - h) = dz + 0,5 (D_w-d_z) + H_C1+ h₁

L = 0,051 + 0,5 (0,072- 0,051) + 1,426 + 0,13 = 1,618 [m]

9. Obliczanie Dx

Obliczany wg załącznika nr 1

c_∞ = 11 mm

tR	ci	cR	Bo
1	36	3,27	134,74
1,5	1,5	0,14	82,81
2	26	2,36	140,42
2,5	5	0,45	77,40
3	21	1,91	137,48
3,5	7	0,64	81,43
4	18	1,64	134,61
4,5	9	0,82	74,05
5	11	1,00	10,00
5,5	10	0,91	70,21

	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5
Bo	cR=c/c∞
10	0,9653	0,9775	0,9965	0,9997	0,9999	1	1	1	1	1
20	1,2701	0,8959	1,0386	0,9856	1,0054	0,998	1,0007	0,9997	1,0001	1
30	1,546	0,7229	1,1439	0,9255	1,0386	0,98	1,0104	0,9946	1,0028	0,9986
40	1,7842	0,5503	1,2786	0,8305	1,1036	0,9368	1,0386	0,9764	1,0144	0,9912
50	1,9947	0,4056	1,4159	0,7229	1,1874	0,8739	1,085	0,9427	1,0386	0,974
60	2,1851	0,2929	1,5468	0,6167	1,2786	0,8003	1,1439	0,8965	1,0745	0,9464
70	2,36	0,29	1,669	0,519	1,371	0,723	1,21	0,842	1,119	0,91
80	2,5231	0,147	1,7843	0,4319	1,4604	0,6464	1,2786	0,7832	1,1697	0,8675
100	2,8209	0,0714	1,9947	0,2929	1,6295	0,5057	1,4159	0,6632	1,2786	0,7723
120	3,0902	0,034	2,1851	0,1946	1,7843	0,3876	1,5468	0,5503	1,3888	0,6739
140	3,3378	0,016	2,3602	0,1275	1,9271	0,2929	1,6694	0,4502	1,4954	0,5799
160	3,5682	0,0074	2,5231	0,0827	2,0601	0,2191	1,7843	0,3646	1,5968	0,4939

Przykładowa interpolacja, dla t_R=1

Bo_śr = 94,32

10. Obliczanie u_LR

11. Obliczanie V_L

12. Obliczanie k_La

Poniższe wartości obliczone z krzywej natlenienia - załącznik nr 3, która została wykonana na podstawie danych umieszczonych w załączniku nr 2.

X* [mm]	120
0,8 X* [mm]	96

ti	Xi	y=ln(X*-Xi)/X*
[s]	[mm]
240	96	-1,61
210	90	-1,39
180	82	-1,15
150	73	-0,94
120	61	-0,71
90	46	-0,48
60	31	-0,30
30	13	-0,11

k_La zostało wyznaczone na podstawie załącznika nr 4.

13. Wpływ prędkości przepływu gazu na stopień zatrzymania gazu w strefie opadania i wznoszenia.

uG	GR	GD	GR/GR0	yiR=log(GR/GR0)	GD/GD0	yiD=log(GD/GD0)	uG/uG0	xi=log(uG/uG0)
0,0121	0,018	0,027	1,000	0,000	1,000	0,000	1,000	0,000
0,0253	0,037	0,049	2,003	0,302	1,789	0,253	2,083	0,319
0,0388	0,049	0,065	2,686	0,429	2,363	0,373	3,198	0,505
0,0618	0,063	0,082	3,451	0,538	2,986	0,475	5,091	0,707
0,0878	0,071	0,095	3,892	0,590	3,467	0,540	7,240	0,860
0,1243	0,085	0,116	4,645	0,667	4,240	0,627	10,248	1,011
0,2250	0,108	0,145	5,947	0,774	5,310	0,725	18,545	1,268
0,3400	0,140	0,187	7,672	0,885	6,819	0,834	28,033	1,448
			yRśr=	0,523	yDśr=	0,478	xśr=	0,765
xi-xśr	yiR-yRśr	yiD-yDśr	(xi-xśr)^2	(xi-xśr)(yiR-yRśr)		(xi-xiśr)(yiD-yDśr)
-0,765	-0,523	-0,478	0,585	0,400		0,366
-0,446	-0,221	-0,226	0,199	0,099		0,101
-0,260	-0,094	-0,105	0,067	0,024		0,027
-0,058	0,015	-0,003	0,003	-0,001		0,000
0,095	0,067	0,062	0,009	0,006		0,006
0,246	0,144	0,149	0,061	0,035		0,037
0,504	0,251	0,247	0,254	0,127		0,124
0,683	0,362	0,355	0,467	0,247		0,243
		SUMA:	1,644	0,938		0,903
y=ax+b
						aR=	0,57
						aD=	0,55
						bR=	0,09
						bD=	0,06
zależność GR=f(uG) dla strefy wznoszenia:
uG=0,57GR+0,09
zależność GD=f(uG) dla strefy opadania:
uG=0,55GD+0,06

Wykresy zależności:

ALFABETYCZNY WYKAZ SYMBOLI:

Bo	liczba Bodensteina [-]
c∞	stężenie roztworu po czasie tm [mm]
ci	wartość sygnału w czasie ti [mm]
cL	stężenie wodnego roztworu sacharozy [% mas]
cR	stężenie zredukowane [-]
dw	średnica wewnętrzna kolumny wewnętrznej [mm]
Dw	średnica wewnętrzna kolumny zewnętrznej [mm]
Dx	współczynnik dyspersji wzdłużnej [m^2/s]
dz	średnia zewnętrzna kolumny wewnętrznej [mm]
Dz	średnica zewnętrzna kolumny zewnętrznej [mm]
G	średni w reaktorze stopień zatrzymania gazu [-]
GD	stopień zatrzymania gazu w strefie opadania [-]
GR	stopień zatrzymania gazu w strefie wznoszenia [-]
h	wysokość zamontowania kolumny zewnętrznej [mm]
h1	wysokość zamontowania rurek manometrycznych liczona od dna reaktora [mm]
h2	wysokość zamontowania konduktometrycznego czujnika w ścianie kolumny zewnętrznej [mm]
h3	wysokość zamontowania czujnika amperometrycznego tlenu w ścianie kolumny zewnętrznej [mm]
HC	wysokość dyspersji gaz-ciecz [mm]
hD	wysokość cieczy w rurce manometrycznej w strefie opadania [mm]
HP	wysokość słupa cieczy nienapowietrzanej w reaktorze [mm]
hR	wysokość cieczy w rurce manometrycznej w strefie wznoszenia [mm]
Hw	wysokość kolumny wewnętrznej [mm]
Hz	wysokość kolumny zewnętrznej [mm]
kLa	objętościowy współczynnik wnikania tlenu w cieczy [l/s]
L	długość pętli cyrkulacyjnej [m]
SD	pole powierzchni strefy opadania [m^2]
SR	pole powierzchni strefy wznoszenia [m^2]
Sśr	średnie pole powierzchni reaktora [m^2]
tC	czas cyrkulacji cieczy [s]
tm	czas mieszania [s]
tR	czas zredukowany [-]
uG	prędkość pozorna gazu w strefie wznoszenia [m/s]
uL	średnia prędkość cyrkulacji cieczy [m/s]
uLR	prędkość cyrkulacji cieczy w strefie wznoszenia [m/s]
VD	objętość strefy opadania [m^3]
VG	objętościowe natężenie przepływu powietrza [dm^3/h]
VL	objętościowe natężenie przepływu cieczy w strefie wznoszenia [m^3/s]
VR	objętość strefy wznoszenia [m^3]
wG	prędkość masowa gazu [kg/m^2s]
X*	sygnał czujnika dla stężenia równowagowego [mV]
Xi	sygnał czujnika dla czasu ti [mV]
ηL	lepkość wodnego roztworu sacharozy [Pas]
ρG	gęstość powietrza [kg/m^3]

WYKAZ ZAŁĄCZNIKÓW:

1. Załącznik nr 1 - krzywa rozkładu czasu przebywania znacznika

2. Załącznik nr 2 - dane do krzywej natlenienia

3. Załącznik nr 3 - krzywa natlenienia

4. Załącznik nr 4 - krzywa y=f(t) do obliczenia k_La

5. Załącznik nr 5 - treść zadania projektowego

6. Załącznik nr 6 - dane do projektu otrzymane od prowadzącego

7. Załącznik nr 7 - schemat reaktora

13

---