Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

80
ций с обратимой стадией образования целевого продукта. Выход целе-
вого продукта R во всех случаях при определенной степени конверсии
имеет максимум, величина которого зависит от соотношения констант
скорости.
Пример 4.6. При изучении системы параллельно-последовательных
реакций
A
R
S
k
1
k
-1
k
2
k
3
T
установлены первые порядки всех реакций и получены следующие значения
констант скорости, ч
-1
: k
1
=10; k
-1
=1; k
2
=1; k
3
=1. Объем реактора полного сме-
шения 1 м
3
. Определить объемную скорость подачи исходного реагента A при
которой достигается максимальный выход продукта R.
Решение. Селективность по продукту R определяется выражением:
1 ,0 -1 ,0
РИС 2 ,0 РИС
1 1 2
РИС
1 1 3 1 ,0 -1 ,0 РИС 3 ,0
1
1 1
A A A A R , A A R ,
R
R R ,
A A A A A R , A A
k C X k C X k C X
r r r r
r r r +r k C X k C X k C X
,
или
1 -1 2
1 -1 3
1
1 1
A A R A R
R
A A R A
k X k X k X
.
Решим полученное уравнение относительно
R
:
1 -1 3 1 -1 2
1 1 1
R A A R A A A R A R
k X k X k X k X k X k X ;
2
-1 1 -1 2 3 1
1 1 1 0
A R R A A A A A
k X k X k X k X k X k X , или
1 -1 2 3
-1
1 1
2
A A A A
R
A
k X k X k X k X
k X
2
1 -1 2 3 -1 1
-1
1 1 4 1
2
A A A A A A
A
k X k X k X k X k X k X
k X
.
Рассчитываем по этому уравнению для разных степеней конверсии X
A
селективность
R
; выход целевого продукта =
R A R
X X и объемную ско-
рость подачи
1 -1 3
0
,0
1 1
A A A
A
A A A
V k X k X k X
V r
W
C X X
.
Строим график в координатах
R R A
X X
(рис. 4.19), из которого
видно, что максимальный выход продукта R (X
R
= 0,502) достигается при
X
A
= 0,725. Объемная скорость подачи исходного реагента A при этих услови-
ях равна 3,48 м
3
/ч.
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы