Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 58 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

58
Случай 3:
,2 ,1
0
Y Y
n n
. Здесь значение
2 1
Y Y
n n
Y
возрастает при
увеличении
Y
и селективность убывает при возрастании
Y
.
Так, при газофазной гидратации ацетилена в ацетальдегид
1
2 3
CH CH + H O CH CHO
k
2
3 3
2CH CHO CH CH = CHCHO
k
дифференциальная селективность по ацетальдегиду
3
3
2 2 2
CH CHO
CH CH
2
CH CHO
1 C H H O
2
1
n
P
k
k P P
,
при прочих равных условиях и общем атмосферном давлении, растет с
увеличением избытка водяного пара по отношению к ацетилену. Следо-
вательно, в подобных случаях для повышения селективности надо уве-
личивать начальную концентрацию (или парциальное давление) вторых
реагентов, участвующих в целевой реакции, но не принимающих уча-
стия в побочных превращениях.
Характерным для последовательных реакций является сильное
влияние на селективность степени конверсии, что иллюстрируется кри-
выми на рис. 4.6 для трех типичных случаев. При
0
A
X
селектив-
ность по первому промежуточному продукту равна единице, так как в
смеси еще отсутствует вещество R, и поэтому скорость побочного пре-
вращения равна нулю. При
1
A
X

селективность стремится к нулю.
Для подтверждения этого решим уравнение (4.7) для реактора полного
смешения, когда вторые реагенты обеих реакций отсутствуют или по-
рядки по ним n
Y,2
= n
Y,1
, порядки n
A,1
=1 и n
R,2
=1 и все стехиометрические
коэффициенты равны единице. Дифференциальная селективность по
промежуточному продукту равна
,0 ,
РИС
2 2
, РИС
1 1 ,0
1 1
1
A
A A RA A
R
R R
A A A
C X
k C k
k C k C X
,
или
, РИС
2
1
1
1
1
A
R
A
A
k X
k X
.
Из полученного выражения ясно видно, что при X
A
= 0
R
= 1, а
при X
A
= 1
R
= 0, и это справедливо для любых последовательных не-
обратимых реакции. Кривые на рис. 4.6 рассчитаны для последнего
уравнения селективности при разном соотношении констант скорости
последовательных реакций. Чем больше k
2
/k
1
, тем более резко падает
селективность с увеличением степени конверсии, что во многом опре-
деляет выбор последней для данной системы реакций. Очевидно, при
k
2
/k
1
< 1 допустима высокая степень конверсии, а при k
2
/k
1
> 1 она
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы