Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 163 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

163
и,0
,0 ,
и об, б
0
0 о ,
,0
Ц 0,15 Ц 0,15 Ц
8000 8000
A
V
R R R
A A A A A
C
С X X X
V
F F
.
При заданной мощности по целевому продукту и селективности второе
слагаемое уравнения постоянно, и минимизации подлежит сумма двух дру-
гих. Объем реактора находим по известному выражению
эф
,0 ,0
0,5
и,0 и
1
A A A A
A
F X X
V
r
C
F
k X
,
что окончательно дает:
и об,и,0
,пер
0,5
,0
и,0 иэф
Ц 0,15 Ц
8000
C
1
V
A
R
A R
R
C
С X
k C X
.
Оптимум при постоянной селективности не зависит от Ф
R
, поэтому
рассчитываем
,
пер
C
R
при Ф
R
= 1 и найденным значениям k
эф
и C
и,0
, при раз-
ных температурах:
T, K 330
335 340 345
350
355
,
пер
C
R
2,67
2,58 2,66 2,95
3,48
4,32
Оказывается, что минимум себестоимости достигается при температу-
ре реакции 335 К и начальной концентрации инициатора 0,0105 моль/л.
В действительности задача оптимизации температуры реакции и
концентрации инициатора является более сложной. Так, чтобы снизить
расход обычно дорогостоящего инициатора в периодических условиях,
в реакторах идеального вытеснения или в каскаде реакторов, выгодно
поддерживать постепенно повышающийся профиль температуры.
Удельный расход инициатора при значительных его концентрациях
снижается за счет уменьшения температуры, производительность реак-
тора на завершающих этапах увеличивается за счет постепенного по-
вышения температуры. Кроме того, можно варьировать и степень кон-
версии основного реагента, которая также влияет на удельный расход
инициатора.
Оптимизация степени конверсии. Эта задача часто является од-
ной из важнейших, поскольку степень конверсии сильно влияет и на
удельную производительность реакторов, и на селективность. При оп-
тимизации степени конверсии необходимо рассматривать вместе расхо-
ды по реакционному узлу и по смежным стадиям отделения непревра-
щенного реагента и системы его рециркуляции (рис. 6.1). Последние две
включают энергетические затраты (работа колонн разделения, компрес-
соров или насосов, теплообменников), а также возможные непроизводи-
тельные потери сырья, зависящие от величины рециркулирующих пото-
ков. При прочих равных условиях можно принять, что упомянутые
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы