Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 133 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

133
жить реакции гидрирования органических соединений, проводимые в
жидкой фазе, а также газофазные процессы гидрирования органических
соединений с достаточно большой молекулярной массой. Процесс отде-
ления непрореагировавшего водорода от продуктов реакции в этом слу-
чае сводится к простом процессу сепарации реакционной смеси на жид-
кие и газообразные продукты.
Если второй реагент выделить из реакционной смеси достаточно
сложно (по техническим или экономическим причинам), то процесс
проводят при таком соотношении исходных реагентов, чтобы достичь
максимального содержания целевого продукта в равновесной смеси.
Можно доказать, что произведение
A Y
A Y
N N
в уравнении (5.36)
имеет максимальное значение при определенном мольном соотношении
исходных реагентов. Это означает, что даже для простой равновесной
реакции (при постоянстве давления в системе) существует опти-
мальное соотношение исходных реагентов, при котором достига-
ется максимальный равновесный выход целевого продукта. При от-
сутствии посторонних веществ в реакционной системе это соотношение
равно отношению стехиометрических коэффициентов. Если в реакци-
онной системе присутствуют вещества, не вступающие в химическую
реакцию (инертные компоненты), это соотношение может отличаться от
стехиометрического. Покажем это на конкретном примере реакции син-
теза метанола из оксида углерода и водорода, предполагая при этом от-
сутствие каких-либо других побочных реакций. Константа равновесия
p
K
реакции
2 3
CO + 2H CH OH
p
K
при 240
о
С и давлении 80 ата равна
0,00334 атм
-2
. В табл. 5.2 приведены расчетные значения равновесного
состава при различных значениях соотношения H
2
:CO в исходном газе,
без разбавителя и в присутствии разбавителя азота.
Как видно из представленных результатов, если в исходной смеси
присутствуют только исходные реагенты, то максимальное значение
произведения
2
CO H
N N
и соответственно максимальное содержание
продукта в равновесной смеси
3
CH OH
N достигается при стехиометриче-
ском соотношении реагентов в исходной смеси. Если в исходной смеси
кроме реагентов присутствует и другие вещества (например, азот), то
максимальное значение произведения
2
CO H
N N
достигается при соот-
ношение исходных реагентов не равным стехиометрическому. При по-
стоянстве общего давления, максимальное значение произведения
2
CO H
N N
соответствует максимальному значению
3
CH OH
N , т.к.
3 2
2 2
CH OH CO Hp
N p K N N
.
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы