Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 162 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

162
тавление этих расходов неизбежно приводит к некоторому оптимуму в
условиях проведения процесса.
Пример 6.3. Реакцию
A Y R

проводят в жидкой фазе в реакторе
полного смешения в присутствии инициатора. Реагент А является раствори-
телем, a Y газом, барботирующим через жидкость, вследствие чего их кон-
центрации постоянны. Реакция имеет псевдонулевые порядки по реагентам, и
ее скорость описывается уравнением
0,5
эф и
r k
С
. При 350 К константы ско-
рости распада инициатора равны
0
2,00
k
ч
-1
и
эф
10,0
л моль ч
k
, а
энергии активации
0
110
E
кДж/моль и
эф
75
E
кДж/моль. Определить оп-
тимальные концентрации инициатора и температуру реакции, если оптовая
цена инициатора Ц
и
=200 руб/кмоль, амортизационные отчисления по реакци-
онному узлу описываются уравнением
пер об,0 об,
0
ру
,15
А (Ц Ц )
80
/
00
б
ч
V
V
,
где
об,
Ц
V
= 3000 руб/м
3
, степень конверсии инициатора
и
0,90
Х
и степень
конверсии реагента
0,25
A
Х
при
,0
10
A
C
моль/л.
Решение. Из дифференциального уравнения для удельного расхода
инициатора получим для реактора полного смешения и заданной кинетики
процесса:
0,5
и,0 и
и,
ф,0 и
0
0
э
1
A A
C X
C
X
k
kС X
.
Отсюда начальная концентрация инициатора, обеспечивающая задан-
ную степень конверсии Х
А
, будет равна
2
и
0
эф
и,0 ,0
2
и
1
A A
X
C С
Xk
X
k
Для ее расчета находим
0
k
,
эф
k
и
0
эф
k k
для ряда температур через пятигра-
дусные интервалы по уравнению
350
ln R 1 1 350
T i
k k E T :
T, K 330 335 340 345 350 355
k
0
, ч
-1
0,20 0,37 0,66 1,16 2,00 3,41
k
эф
, л
0,5
моль
-0,5
ч
-1
2,1 3,2 4,7 6,9 10 14,4
k
0
/k
эф
0,096 0,117 0,140 0,168 0,200 0,237
C
и,0
0,0072 0,0105 0,0152 0,0218 0,0309 0,0433
Из часового экономического баланса находим уравнение для суммы
переменных затрат:
,0 и об,0 об,
,
е
0
,п р
0,15
Ц Ц Ц
8000
1
C
A V
A A R
R
F V
F X

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы