Общая химическая технология. Брянкин К.В - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для РИС-Н величины Х
A
, Ф
R
, φ
R
во всем объеме постоянны, поэтому связь между приведенными параметрами
выражается соотношением
Ф
R
= φ
R
Х
A
.
Для РИВ эти же величины меняются по длине реактора, поэтому для него применяют выражение
Ф
R
=
∫
А
Х
0
φ
R
dХ
A
.
(2.45)
Графическое изображение уравнений Ф
R
позволяет установить тип реактора, обеспечивающий максималь-
ный выход целевого продукта. Действительно, выход продукта φ
R,см
, достигаемый в РИС-Н, представлен на
графике площадью прямоугольника со сторонами, равными Х
А
и φ
R,см
(рис. 2.18).
Для РИВ условия другие. Из уравнения (2.45) видно, что в этом реакторе выход продукта Ф
R,выт
представ-
лен на графике площадью под кривой φ
R
= f (X
A
) между начальным и конечным значениями степени превраще-
ния. С увеличением Х
А
(т.е. при уменьшении С
А
) наблюдаются два случая:
1) селективность снижается, когда п
1
> п
2
(рис. 2.18, б);
2) селективность возрастает, когда п
1
< n
2
(рис. 2.18, в).
Таким образом, выход продукта зависит от типа реактора и разности между порядком основной и побоч-
ной реакций.
ϕ
а) б)
в)
Ф
R,см
Ф
R,выт
; n
1
>
n
2
Х
А
Х
А
ХХ
ϕ
Ф
R,выт
; n
1
<
n
2
Х
А
Х
ϕ
R
ϕ
R
Рис. 2.18. Выход продукта Ф
R
в зависимости от селективности φ и
степени превращения Х
А
:
а – РИС-Н; б – РИВ (n
1
> n
2
); в – РИВ (n
1
< n
2
)
Особенно наглядно влияние на величину Ф
R
типа реактора и значения разности п
1
– п
2
, если сравнить графи-
ки, соответствующие РИС-Н и РИВ, при п
1
> п
2
и п
1
< n
2
(рис. 2.19).
Из рис. 2.19, а видно, что когда n
1
> п
2
и φ
R
уменьшается с увеличением Х
А
, площадь под кривой больше
прямоугольника, следовательно, Ф
R,выт
больше Ф
R,см
, поэтому выгодно применять РИВ. В том случае, когда п
1
<
п
2
и φ
R
увеличивается при повышении Х
А
(рис. 2.19, б), площадь под кривой меньше площади прямоугольника,
поэтому Ф
R,выт
< Ф
R,см
и выгоднее применять РИС-Н.
ϕ
Ф
R,см
Ф
R,выт
; n
1
>
n
2
Х
А,к
ϕ
R
Ф
R,см
; n
1
<
n
2
Ф
R,выт
Х
А,0
Х
А,0
Х
А,к
Х
Х
ϕ
ϕ
R
а) б)
Рис. 2.19. Сравнение РИС-Н и РИВ по выходу продукта:
а – РИС-Н и РИВ при n
1
> п
2
; б – РИС-Н и РИВ при п
1
< п
2
При осуществлении реакций различных типов в К-РИС необходимо учитывать, что, меняя число реакто-
ров в каскаде, можно изменять как степень превращения Х
А
, так и селективность процесса и выход целевого
продукта (для сложной реакции). При этом необходимо учитывать, что при увеличении числа реакторов в кас-
каде характер зависимости между степенью превращения, селективностью и выходом целевого продукта в К-
РИС будет приближаться к зависимости, существующей для РИВ.

Страницы