Оптимизация химико-технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

18
Находим производную и приравниваем ее к нулю:
2
2B, РИС
Y Y A Y
общ A
4
Y Y
dG
(1 + b ) (b - X ) (2 + 2 b )
= k P (1 - X ) = 0
db (1 + b )
,
(1 + ) ( - X ) (1 + )
Y
2
Y A Y
2 , откуда
Y,макс A
b = 2 X + 1
.
Таким образом, максимум удельной производительности достигается
при тем большем избытке второго реагента, чем выше степень конверсии X
A
.
Сравним удельные производительности при заданных условиях:
2
2 2
Y B,
РИС общ общ
2
(1 - 0,9)
при b = 1 G = k
ЧP = 0,0025 k P
(1 + 1)
;
2
2 2
Y,
макс B, РИС общ общ
2
(1 - 0,9) (2,8 - 0,9)
(2,8 + 1)
.
Пример 6. Для обратимой экзотермической реакции A B
найдены
K = 19,0
P,298
,
H
=
-75000
Дж/моль, k = 3,0 10 е
1
7
-48600
R T
 
мин
-1
. Найти
оптимальный профиль температуры для реактора идеального вытеснения и
оптимальную температуру для аппарата полного смешения при X
A
= 0,60,
если верхний предел температуры составляет 65
0
C.
Решение. Пренебрегая изменением теплового эффекта с температурой
для десятиградусных интервалов от 25 до 75
0
C, находим константы
равновесия по формуле
p,T
p,298
K
DH 1 1
ln = - -
K R T 298
.
Для тех же температур вычисляем по заданному кинетическому
уравнению константу скорости:
T,
0
C 25 35 45 55 65 75
K
P
19 7,0 2,8 1,16 0,52 0,26
k
1
, мин
-1
0,090 0,171 0,311 0,544 0,593 1,57
Видно, что с ростом температуры константы скорости и равновесия
изменяются в противоположных направлениях. Рассчитываем далее скорость
реакции для ряда степеней конверсии при каждой из ранее взятых
температур (принимаем C = 1
A
0
, так как от этого конечный результат не
зависит) и сводим их в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы