Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

17
мольного избытка реагента В по отношению к А будет приводить к
уменьшению парционального давления А и значит к уменьшению ско-
рости реакции и степени конверсии при прочих равных условиях.
Пример 2.1. Гетерогенно-каталитическая реакция гидрирования
2
H
A B
, подчиняющаяся кинетическому уравнению.
2
2 2
H
H H
,
1
A
A
A A
k P P
r
b P b P
протекает в реакторе смешения объемом V
р
= 10 м
3
при давлении P
0
= 70 атм.
и температуре Т = 250
о
С.
Суммарная скорость подачи исходных реагентов 10 кмоль/с, коэффи-
циенты b
A
и
2
b
соответственно равны 1,0 и 1,0 атм
-1
. Константа скорости
данной реакции k равна 0,3 кмоль∙м
-3
∙с
-1
∙атм
-2
.
Найти соотношение исходных регентов, при котором степень конвер-
сии вещества А будет максимальной.
Решение. Для того чтобы выразить парциальные давления реагирую-
щих веществ через степень конверсии вещества А, составим парциальный
мольный баланс:
,0
1 ,
A
A
A
F
X
F
2 2
H H ,0
,0 ,0
где ,
A
A A
F F
X
F F
,0
;
B
A
F
X
F
тогда
,0
1 .
i
A
A
F
X
F
Парциальные давления реагирующих веществ составят:
0
1
,
1
A
A
A
X
P P
X
2
H 0
,
1
A
A
X
P P
X
0
.
1
A
B
A
X
P P
X
Характеристическое уравнение реактора идеального смешения
р
,0
A
A A
V
X
F r
,
откуда
2
0 0
р р
,0 0
0 H 0
1
1
1 1
.
1
1
1 1
A A
A A
A A
A A
A
A
A A
X X
k P P
V V
X X
X r
X X
F F
b P b P
X X
Ввиду сложности аналитического решения полученного выражения,
поиск величины
, соответствующей максимальной степени конверсии, про-
водится численными методами путем решения уравнения
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы