Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

90
при E
2
>E
1
>E
3
повышение температуры ведет к относительному ускоре-
нию побочного превращения 2, а ее снижение увеличивает долю реак-
ции 3. Особенно интересны часто встречающиеся системы
A
R
S
T
1
A
R
S
2
3
1
2
3
с одинаковыми уравнениями селективности по продукту R.
Здесь при E
1
>E
2
и E
1
>E
3
выгодна максимально возможная темпе-
ратура, а при E
1
<E
2
и E
1
<E
3
, наоборот, низкая. При промежуточном
значении E
1
возможны два случая:
1. E
3
>E
1
>E
2
в начальный период реакции выгодна более высокая
температура, чтобы снизить относительную роль параллельной реак-
ции 2. При накоплении продукта R все более существенным становится
последовательное превращение 3, и для его подавления необходимо
снижать температуру. Следовательно, для периодических условий, ре-
акторов вытеснения или каскада существует оптимальный профиль
температуры, постепенно понижающийся с ростом степени конверсии.
2. E
3
<E
1
<E
2
все отношения обратны только что рассмотренным
и система имеет оптимальный повышающийся профиль температуры по
степени конверсии.
Эти заключения можно наглядно продемонстрировать для систе-
мы вышеупомянутой трехстадийной параллельно-последовательной ре-
акции.
На рис. 4.22 приведены зависимости селективности и выхода по
продукту R при разных температурах.
Для данной системы параллельно-последовательных реакций
E
3
<E
1
<E
2
. Так как E
2
>E
1
, то повышение температуры с 25 до 80
о
С при-
ведет к тому, что скорость побочной реакции 2 возрастет значительно
большей мере, чем скорость целевой реакции 1. При малых степенях
конверсии исходного реагента селективность процесса в значительной
мере определяется протеканием параллельной побочной реакции 2. По-
вышение температуры приведет к снижению селективности процесса и
соответственно выхода целевого продукта R (рис. 4.22, кривые 1, 3 и 2,4
до X
A
=0,58). Однако, ввиду того что E
1
>E
3
, повышение температуры
приведет также к уменьшению отношения
3 1
k k
, а это при накоплении
целевого продукта (при увеличении степени конверсии) приведет к
уменьшению относительной скорости расходования целевого продукта
по побочной реакции 3. По этой причине скорость падения селективно-
сти процесса с увеличением степени конверсии при более высокой тем-
пературе меньше чем при низкой температуре (при X
A
>0,59
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

Страницы