Основы проектирования и оборудование производств органического синтеза. Сутягин В.М - 34 стр.

UptoLike

34
гдеX целевойпродукт.
Приразличныхпорядкахосновнойипобочнойреакциивлияние
концентрацииисходныхреагентовпо-разномусказываетсянаотноси-
тельнойскоростиотдельныхреакций. Следовательно, вреакторесме-
шения, концентрациявкоторомменяетсяиначе, чемвРПДиливреак-
торевытеснения, можетбытьдостигнуткакболеевысокий, такиболее
низкийвыходцелевогопродуктавзависимостиотусловийпроведения
реакции.
Предположим, чтоскорости
X Y
,
R R
двухпараллельныхреакций
пропорциональныфункциямконцентрацииреагирующихвеществ. То-
гда
X 1 Y 2
, , , ; , , ,
R f k a b x R f k a b
иихотношениебудетравно:
1
X
Y 2
, , ,
, , ,
f k a b x
R
R f k a b
y
,
где
, , ,
a b x
y
концентрациявеществA, B, X, иY, соответственно.
Отсюдаследует, чтоусловияпроведенияреакциидолжнывыби-
ратьсястакимрасчетом, чтобыэтоотношениебыловсегдамаксималь-
ным. Например, можетпредставитьсяслучай, когдаскоростьпервойре-
акции
2
Y 1
R k a b
, аскоростьвторой
2Y
R k a b
. Тогдаихотношение
будетравно
1
2
k a
k
. Этоозначает, чтовыходпродуктаX будетрастис
увеличениемконцентрацииреагентаА. Приувеличениистепеникон-
версииисходногореагента(т.е. приуменьшенииконцентрацииреагента
А) условияреакциибудутстановитьсявсеменееблагоприятнымидля
образованияцелевогопродуктаХ.
Обобщаясказанное, можносделатьвывод, чтоприболеевысоком
порядкеосновнойреакции, посравнениюспобочной, повышениекон-
центрацииреагентабудетспособствоватьростувыхода. Инаоборот, ес-
лиосновнаяреакцияимеетболеенизкийпорядок, товыходрастетспо-
нижениемэтойконцентрации.
ВпервомпримерепредпочтениеследуетотдатьРПДилиреакто-
рувытеснения, посколькусредняяконцентрациявнихвыше, чемвре-
акторесмешения, притехжеусловияхпитания. Еслиимеютсявсеже
основаниядлявыборареакторасмешения, товыходможетбытьповы-
шен(хотяинедоуровня, достигаемоговРПД) засчетувеличениячис-
лапоследовательносоединенныхступеней, апризаданномчислесту-
пеней засчетпоследовательногоувеличенияобъемакаждойпосле-
дующейступени, какпоказанонарис. 3.3,а.