ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние температуры на селективность процесса из "Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2" Когда система состоит только из двух необратимых параллельных либо последовательных реакций, направление благоприятного для роста селективности изменения температуры установить легко если целевая реакция имеет более высокую энергию активации, надо повышать температуру, а в противоположном случае — снижать. Это дает одинаковый эффект уменьшения соотношения и увеличения селективности. Такой же вывод можно сделать для любых систем необратимых сложных реакций, если целевое превращение имеет самую высокую или низкую энергию активации, а также для многостадийных последовательных реакций А—— -В— -С, когда при рецикле промежуточных веществ для селективности имеют значение только две реакции —образования и расходования целевого продукта. [c.353] при 400 К основной продукт — дихлорпропан, а при 800 К — аллилхлорид. [c.353] Во второй и четвертой из этих систем высокая селективность достигается за счет рецикла побочного вещества С. Однако выгодно уменьшить этот рецикл, что достигается проведением процесса при температуре, при которой константы равновесия побочных реакций уменьшаются (при эндотермических — снижать температуру, а при экзотермических—повышать ее). [c.353] Повышению селективности способствует как снижение соотношения kilku так и повышение коистанты равновесия К. При этом имеются следующие четыре возможности. [c.354] Пример. Для параллельных реакций первого порядка В 5 А— -С определены / i.398= 19,0, ДЯ1=—75000 Дж/моль, 2/ 1=5-Ю- ехр (бООО/ЛГ). Найти оптимальные температуры процесса при его проведении в единичном реакторе полного смешения для степеней конверсии Ха, равных 0,30, 0,45, 0,60, если температура может изменяться от 30 до 70 С. [c.354] Согласно теории оптимизации процессов, оптимальный температурный профиль в реакторах или их последовательностях соответствует максимуму дифференциальной селективности в каждом из их элементов. Тогда для расчета оптимального профиля температур в аппарате идеального вытеснения можно рекомендовать такой метод- Весь объем реактора условно делят на секции с небольшой величиной АХа в каждой из них (например, 0,05 или 0,10). Секцию рассматривают как реактор полного смешения и, применяя соответствующие алгебраические уравнения, находят toпт для каждой секции, начиная с первой. В итоге получают кривую оптимальных температур по степени конверсии. Для периодических условий разбивают общую длительность реакции на ряд промежутков с небольшими АХа, когда скорости можно считать приблизительно постоянными. При реализации процесса в каскаде реакторов полного смешения оптимальную температуру в каждом из них определяют аналогично. Во всех случаях поиск максимума селективности и соответствующей ему температуры осуществляют на цифровых ЭВМ, а в более простых случаях — на микрокалькуляторах. [c.356] Кривые профиля температур и Фв, макс в зависимости от степени конверсии изображены на рис. 101. Значение интегральной селективности рассчитываем по площади, ограниченной кривой Фв, макс ОСЯМИ КООрдИНЭТ И ординатой Ха=0,60, деленной на Хл=0,60, что дает Фв. рив=0,83. [c.357] Вычисляем эту величину при нескольких температурах и, построив график (рис. 102),, находим, что максимум селективности при изотермическом режиме (Фв, макс = 0, 810) достигается при температуре 630 К. [c.357] Вернуться к основной статье