ВУЗ:
временем пребывания большим или меньшим оптимального значения. Чем
ниже диапазон изменения времени пребывания, тем меньше максимально
возможный выход.
Реактор вытеснения, близкий по своим характеристикам к модели иде-
ального вытеснения, несомненно, даст выход ненамного меньший, чем в пе-
риодическом процессе. Такие реакторы используют для многих реакций
рассмотренного типа, например при окислении метанола на серебряном ката-
лизаторе, при производстве этилхлорида и т. д.
Наименьший выход можно ожидать в одноступенчатом реакторе смеше-
ния. Проанализируем причины значительного снижения выхода реакции по
сравнению с выходом, достигаемым при периодическом процессе. Рассмот-
рим последовательность реакций вида:
А+В→Х;Х+В→Y.
Пренебрегая изменением объема при реакции, запишем для реактора пе-
риодического действия или реактора идеального вытеснения:
ak
dt
da
⋅=−
1
;
xkak
dt
dx
21
−=
,
где а и х – концентрации А и Х соответственно.
Решая эти уравнения, находим
[ ]
,)exp()exp(
1
21
0
tktk
r
a
x
−−−
−
=
где а
0
– начальная концентрация А;
.
1
2
k
k
r
=
Максимальное значение х
m
достигается в момент t
m
согласно уравнению
( )
r
rk
t
m
ln
1
1
1
−⋅
=
.
При подстановке в предыдущее уравнение получаем
.ln
1
exp
0
−
⋅=
r
r
r
ax
m
Предположим, что экономически выгоден такой выход продукта Х, ко-
торый определяется относительно количества загружаемых в систему реаген-
тов.
Отсюда
0
Ô
õ
à
=
и его максимальное значение получается следующим образом:
,
Ô exp ln ,
1
m B
r
r
r
ж ц
=
з ч
−
и ш
146
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- …
- следующая ›
- последняя »
