เครื่องปฏิกรณ์แบบถังปั่นกวนที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า Stirred Tank Reactor เป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบหนึ่งที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลาย การทำงานของเครื่องปฏิกรณ์แบบนี้ถ้าทำงานแบบต่อเนื่องก็จะเรียกว่า Continuous Stirred Tank Reactor ที่ทางวิศวกรรมเคมีนิยมเรียกย่อ ๆ ว่า CSTR (รูปที่ ๑)
รูปที่ ๑ ตัวอย่าง CSTR
ในกรณีของปฏิกิริยาคายความร้อนนั้น เพื่อให้ระบบอยู่ภายใต้การควบคุม ก็จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนที่ปฏิกิริยาคายออกมานั้นออกไป ตรงนี้ทำได้ด้วยการใช้สารหล่อเย็นมารับความร้อนออกไป
ถ้าเราตั้งสมการดุลพลังงานความร้อนของ CSTR ที่สภาวะคงตัว (steady state) ก็จะได้ว่า
เอนทาลปีสายออก - เอนทาลปีสายเข้า + ความร้อนที่ปฏิกิริยาคายออก - ความร้อนที่ระบายออก = 0 (1)
แต่เนื่องจากบทความนี้เขียนขึ้นเพื่อเป็นตัวอย่างอย่างง่ายในการประยุกต์ใช้เทคนิคการแก้ปัญหาระบบสมการพีชคณิตไม่เชิงเส้นสำหรับนิสิตวิศวกรรมเคมีปี ๓ ก็เลยจะขอปรับสมการที่ (1) ให้ง่ายขึ้นนิดนึง โดยขอสมมุติว่าความร้อนที่ระบายออกไปกับสารที่ไหลออกจากถังปฏิกรณ์นั้นมีค่าน้อยเมื่อเทียบกับความร้อนที่ระบายออกทางระบบระบายความร้อน
ดังนั้นสมการที่
(1) จะลดรูปเป็น ....
อ่านบทความฉบับเต็มได้จากไฟล์ pdf นี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น