Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

38
ность может при определенном начальном парциальном давлении реа-
гента A проходить через максимум (кривая 5). Максимальную удельную
производительность можно найти решением уравнений удельной про-
изводительности для данного кинетического уравнения и типа реактора.
Это наиболее просто осуществить для аппаратов идеального смешения.
Для обратимых реакций типа
A R
,
2 2
A R
или
2
А R
изложенные зависимости сохраняют свое значение, однако
обратимые реакции расщепления
A R S
имеют одну важную
особенность. С точки зрения термодинамики здесь следует снижать
парциальное давление Р
А,0
, чтобы повысить равновесную степень кон-
версии. С позиций же химической кинетики Р
А,0
целесообразно повы-
шать, чтобы ускорить прямую реакцию. В результате имеется некоторое
парциальное давление, при котором удельная производительность реак-
тора становится максимальной.
Пример 3.4. Для обратимой гетерогенно-каталитической реакции
A R S

с кинетическим уравнением
1
1/
A P R S
r k P K P P
найти для
реактора идеального смешения общее решение для Р
А,0
, при котором достига-
ется максимум удельной производительности, и проанализировать его.
Решение. Учитывая степень изменения объема реакционной смеси,
имеем:
2
2
,РИС 1 ,0 ,0
2
1 1
1
1
A A
R A A
A P
A
X X
G k P P
X K
X
;
2
,РИС ,0
1
2
,0
d 2
1
0
d 1
1
R A
A A
A A P
A
G P
X X
k
P X K
X
;
,0,
2
1 1
2
P A A
A max
A
K X X
P
X
.
Следовательно, оптимальное для удельной производительности, на-
чальное парциальное давление реагента пропорционально константе равнове-
сия, растет при повышении
и падает с увеличением степени конверсии Х
А
.
Это означает, что для реакций с низкой константой равновесия (дегидрирова-
ния алкилбензолов, бутана и изопентана) максимальная удельная производи-
тельность достигается при парциальном давлении их ниже атмосферного.
Зависимость удельной производительности реакторов от степени
конверсии ключевого реагента
Большое влияние на удельную производительность реакторов
оказывает степень конверсии. Так для простой необратимой реакции
A R
A R

с кинетическим уравнением
n
A
r k C
(или
n
A
r k P
) и
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы