ВУЗ:
6.2.3. Параллельные реакции
К параллельным относятся реакции типа
А+В→Х и А+В→Y,
где Х – целевой продукт.
Параллельные реакции являются одной из причин снижения выхода целевого
продукта.
Если основная и побочная реакция отличаются своими кинетическими
порядками, то создается благоприятная возможность для выбора наиболее
приемлемого типа реактора. Этого удается достигнуть потому, что при раз-
личных порядках по-разному сказывается влияние концентрации на относи-
тельные скорости реакции. Следовательно, в РВНД может быть достигнут
как более высокий, так и более низкий выход целевого продукта в зависимо-
сти от условий проведения реакции. Предположим, что скорости параллель-
ных реакций
r
x
=k
1
f(a, b, х), r
y
=k
2
f(a, b, y),
где a, b, х, y – соответственно концентрации исходных веществ и готового
продукта.
Тогда
),,(
),,(
2
1
ybаfk
хbаfk
r
r
y
x
=
.
Отсюда следует, что условия проведения реакции должны выбираться с
таким расчетом, чтобы это отношение было всегда максимальным.
Несомненно, что лучшим способом достижения этой цели является ис-
пользование селективного катализатора, если его удается подобрать.
Например, может представиться случай, когда скорость первой реакции
равна k
1
⋅
a
2
⋅
b, а скорость второй – k
2
⋅
a
⋅
b. Тогда их отношение будет равно
k
1
⋅
a/k
2
. Это означает, что выход продукта Х будет расти с увеличением кон-
центрации реагента А и, кроме того, по мере протекания реакции условия бу-
дут становиться все более благоприятными.
Обобщая сказанное, приходим к выводу, что при более высоком порядке
основной реакции, по сравнению с побочной, повышение концентрации реа-
гента будет способствовать росту выхода. И, наоборот, если основная реак-
ция имеет более низкий порядок, то выход растет с понижением этой концен-
трации, в результате чего может быть скомпенсировано соответствующее
уменьшение скорости реакции.
В первом примере предпочтение следует отдать реактору периодическо-
го действия, или РВНД, поскольку средняя концентрация в них выше, чем в
РСПД, при тех же условиях питания.
Если имеются все основания для выбора РСПД, то выход в последнем
может быть повышен, хотя и не до уровня, достигаемого в РПД за счет уве-
личения числа последовательно соединенных ступеней, а при заданном числе
150
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- …
- следующая ›
- последняя »
