Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

49
эфир
1
1 2 ROH,0
1 1
0,89.
1 0,05 2
1 / 2 1 / 1
A A
k k P X X
Выход целевого продукта Х
R
равен произведению степени конвер-
сии Х
А
на селективность
R
(см. уравнение 1.7), поэтом можно предви-
деть зависимость Х
R
от Х
А
. Как и для селективности можно рассмотреть
три случая.
Случай 1: m = 0 (n
1
= n
2
). В этом случае, ввиду постоянства
R
выход Х
R
увеличивается прямо пропорционально степени конверсии ис-
ходного вещества A, и максимален при
1
A
X
.
Случай 2: m < 0 (n
1
> n
2
). Зависимость Х
R
от
A
X
проходит через
максимум. Поскольку
X X
, то максимум
R
X
наблюдается при
0
R A R A R
dX dX X
. Т.к.
A
X
и
R
величины положительные,
вышеприведенное условие выполняется при
0
R
, т.е. в случае моно-
тонно убывающей селективности при возрастании
A
X
.
Случай 3: m > 0 (n
2
> n
1
). Выход монотонно возрастает при уве-
личении степени превращения
A
X
.
Пример 4.1. Реакции
1
2
2 ,
A R
A S

протекают в непрерывнодействующем РИС. Константы скорости
k
1
= 0,1 м
3
кмоль
-1
с
-1
; k
2
= 0,02 с
-1
, начальная концентрация исходного
реагента A равна 2 кмоль/м
3
. В начальный момент времени концентрации R и
S равны нулю. Определить степень конверсии исходного вещества A при
которой достигается максимальная относительная концентрация продукта R;
относительную концентрацию продукта S при максимальном выходе
продукта R.
Решение. Относительные концентрации веществ в реагирующей смеси
равны:
,0
1
A
A
A
C
X
C
;
,0
R
R A R
A
C
X X
C
;
,0
1
S
S A R
A
C
X X
C
.
Селективность процесса по целевому продукту R определяется
следующим уравнением
РИС
1
2
1 2 2 1
1 ,0
2 1 1
2 1 2
1
2 1
R R
A A
r
k
r r r r
k C X
.
Максимальную относительную концентрацию продукта R найдем
задаваясь степенью конверсии исходного вещества A. Результаты расчета
представлены на рис. 4.3.
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы