Теория химико-технологических процессов органического синтеза. Гетерофазные и гетерогенно-каталитические реакции. Бочкарев В.В. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

26
Х Х
0 0
ДХЭ кат, ж
Э Х Х Х
2 2
2
Х Х
0
кат,ж набл кат, ж
2 2
Э Х
Х Х
1 1
1 2 1 2
1 1
,
1 2 1 2
X X
P P
r k C
H X H X
X X
P
k C k C
H H
X X
   
где
набл
k
– наблюдаемая константа скорости гетерофазного процесса.
Для частного случая, когда = 1, уравнение примет вид
2
0
ДХЭ кат,ж набл кат, ж
Э Х
4
P
r k C k C
H H
,
т.е. скорость процесса не зависит от степени конверсии; зависит только от
концентрации катализатора в жидкой фазе и от общего давления в колонне.
Пример 1.2
Гетерофазный процесс
Y + A B

протекает в барботажной колонне при следующих условиях: концентрация
реагента A на входе в реактор C
A,0
= 5 кмоль/м
3
; давление газа на входе в ко-
лонну
0
P
= 0,15 МПа; объемная концентрация реагента
Y
на входе- 50%;
скорость подачи газа- 0,1 м
3
/с; скорость подачи жидкости- 0,01 м
3
/с; темпе-
ратура в колонне- 40
о
С; реакционный объем- 2 м
3
; доля жидкости в единице
реакционного объема l = 0,8. Скорость гетерофазного процесса подчиняется
уравнению
гет набл A, 0 Y
=
r k C P
, где
гет
r
- скорость процесса, отнесенная к еди-
нице реакционного объема;
набл
k
= 0,00000025 (Пас)
–1
. Гидродинамический
режим в колонне– идеального смешения, как по газовой, так и по жидкой фа-
зе.
Исследование кинетики этой же реакции в жидкой фазе показало, что
скорость реакции подчиняется уравнению r
хим
= kC
A,ж
С
Y,ж
.
Определить степень конверсии реагента Y.
Решение
Подобие кинетических уравнений для жидкофазного и гетерофазного
процессов указывает на то, что процесс в колонне протекает в кинетической
области.
Определим нагрузкуна колонну по исходным реагентам.
Мольная скорость подачи реагента А
A,0 A,0 ж,0
5 0,01 0,05
F C W кмоль/с.
Скорость подачи газа при нормальных условиях
0г
г,0
0
0,15 100000 0,1 273
0,12912
273+ 40 101325
TP W
W
T P
нм
3
/с.
Мольная скорость подачи реагента Y
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы