作者badiverson (喔喔喔~抓抓)
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標題Re: [問題] 單操輸送高考題目
時間Fri Mar 18 01:46:39 2011
※ 引述《klnple (( ￣ c￣)y▂ξ)》之銘言：
: 有一球狀觸媒（catalyst）其係由觸媒層貼覆於一球形基材粒子而成，
: 如右圖所示，該基材粒子半徑為Ri，而含觸媒層之半徑為Ro，
: 若反應物A於觸媒層表面之莫耳濃度為CA0，
: 該物質擴散傳入觸媒層並同時伴隨化學反應，
: 但於基材表面A物質不反應也不會穿透。
: 若反應物A於觸媒層為零階反應（zero order reaction），
: 反應速率rA = ..KA，KA為反應速率常數（單位為莫耳A /時間．觸媒體積），
: 且反應物A於觸媒層之有效擴散係數（diffusion coefficient）為DAe，
: 試估算於穩定操作時單一球狀觸媒所反應掉之A物質速率。
: 這題目是99年化工高考的題目
: 圖無法在bbs顯示 圖是兩個同心圓 外層為觸媒 內層為基材
: 我的想法是觸媒的質傳 應該都是在觸媒表面發生
: A物質可以穿透的話 我就把它當孔洞觸媒來處理
: 但用孔洞觸媒做答的話 算不出答案
: 有板友 有更好的解法嗎?
CA = (Time , Space)
因Steady State Time消掉
CA=(r , θ, ψ) 因θψ對稱
CA(r) only
將Different Volume element(意即物理系統)取在觸媒層中
By shell molar balance:
In - Out + Source - Sink = ACC
In = NA(4πr^2)
Out = NA(4πr^2)
Source = 0
Sink = rA = KA * (4/3 * πr^3)
ACC = 0 (Assume Steady State)
接著同除掉體積可以得到微分方程式
其邊界直條件為
r=R0 CA = CA0
r=Ri dCA/dr = 0 (題目說不在質傳)
用兩個條件即可以解出
恩 有個地方我想不起來了,我的物理系統球座標跟質傳方向是反向的
印象中好像是要加個負號,但是我忘了哪邊要負號...@@
這題印象中好像是變係數ODE,球座標的話應該是bessel有關的樣子
感覺跟Thiele modulus有關係是嗎?
這玩意兒我兩年沒碰了....
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◆ From: 111.251.144.108
※ 編輯: badiverson 來自: 111.251.144.108 (03/18 01:51)
※ 編輯: badiverson 來自: 111.251.144.108 (03/18 01:52)
※ 編輯: badiverson 來自: 111.251.144.108 (03/18 01:59)
1F：推 shabo:你真常替別人解答~ 03/18 13:35
2F：→ shabo:我都忘記這些東西 都不知道你在說什麼了XD 03/18 13:36
3F：→ badiverson:我都只記得觀念了..說真的,謝老師教的方法我都忘不了@@ 03/18 14:36
※ 編輯: badiverson 來自: 140.118.160.68 (03/18 14:37)
4F：→ badiverson:這題我動筆一下,應該是不能解...他是非線性變係數ODE 03/20 11:40
5F：→ badiverson:非線性的話要用電腦解 冏 03/20 11:41
6F：推 ken415202:請問一下化工高考考試可以用電腦解嗎? 03/22 23:34
7F：→ ken415202:我是真的不知道 不是來找碴的= = 03/22 23:34
8F：→ badiverson:當然不可以了,要是我寫這題,我會寫不能算出的原因 03/23 00:10
9F：→ badiverson:時間允許的話,我會假設一階反應下去解 03/23 00:10
10F：推 ecelent:令Ca=f/r 04/22 01:17
11F：推 ramiraz615:這題好像只有0.1階反應解的出來 114.39.79.143 11/14 21:47