Konverteringsgrader

Konverteringsgrad, vanligt betecknad som X, är ett mått på andelen av ett reaktant som har omvandlats i en kemisk reaktion. Den används för att beskriva effektiviteten i reaktioner och i design av reaktorer. Konverteringsgrader kan beräknas för en specifik komponent A som X_A = (n_A0 − n_A)/n_A0 = (F_A0 − F_A)/F_A0 i stationära flöden, eller i batchreaktor X_A = (n_A0 − n_A)/n_A0. Vid konstant densitet kan man skriva X_A = (C_A0 − C_A)/C_A0.

Värdet ligger mellan 0 och 1 (0% till 100%), där 0 innebär att inget av A omvandlats och 1 innebär fullständig omvandling. I praktiken uppnås ofta endast en viss andel på grund av kinetikbegränsningar, jämviktslägen, sidoreaktioner och rådande temperatur- och tryckförhållanden. Konverteringsgraden används i reaktoranalys och design för att bedöma hur väl en process uppnår önskad omvandling.

Användningen varierar med reaktortyp. I kontinuerliga paretiska flöden används X för att beskriva omvandlingen längs med volymen eller tiden, medan i diskontinuerliga (batch) reaktorer anger X hur mycket av den initiala mängden A som har reagerat. Samband mellan konvertering, utflödesflöden och reaktionshastighet (t.ex. dF_A/dV = −r_A i en PFR eller r_A = −dF_A/dV) används för att lösa design- och dimensioneringsproblem.

Konverteringsgrad används ofta tillsammans med yield och selektivitet för att bedöma processens prestanda och ekonomi. Den är ett nyckelbegrepp inom kemiteknik, katalys och processdesign.