ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Закономерности управления простыми обратимыми реакциями с неблагоприятным положением равновесия из "Основы химической технологии" Так как реакция экзотермична, то равновесие смещается вправо при понижении температуры. Но и в присутствии наиболее активных катализаторов не удается в промышленных установках понизить температуру более, чем до 400°. А при этой температуре выход аммиака все же недостаточен. равление реакциями с неблагоприятным положением равновесия ся своеобразным закономерностям, поэтому они и выделены -дельную группу. [c.38] Метод циркуляции. Для этого необходимо отделить образовавшийся продукт от непрореагировавших веществ и последние повторно использовать, например, путем их циркуляции через реакционный аппарат. Простейшая схема такой установки изображена на рис. 18. При многократной циркуляции реагирующих веществ можно, очевидно, получить высокий выход аммиака. Остается невыясненным вопрос о том, при каких условиях достигается высокая производительность аппаратуры, в первую очередь реакционного аппарата — колонны синтеза аммиака. [c.39] Выбор времени реакции. Из того, что при применении циркуляционной схемы не нужно получать выход, близкий к равновесному, вытекает важное следствие. При проведении как необратимых, так и обратимых реакций продолжительность реакции определялась стремлением получить возможно более высокий выход продукта. При циркуляции этого не требуется. Известно, что по мере приближения реакции к равновесию скорость ее очень сильно падает. Как показывает, например, рис. 19, в течение первых 25 секунд (при определенных условиях) концентрация аммиака возрастает от О до 24%, а в течение следующих 25 сек. только с 24 до 27% — на 3%. Поэтому, если уменьшить время пребывания реагирующих веществ в реакционном аппарате, то производительность его значительно повысится. Из данных, приведенных на рис. 20, видно, что при уменьшении времени в четыре раза — с 40 до Ю сек. — производительность аппарата (при определенных условиях) возрастает почти в три с половиной раза. Это объясняется тем, что количество пропускаемой через аппарат смеси возрастает в четыре раза, а концентрация аммиака в выходящем газе уменьшается незначительно. [c.40] Удаление из цикла инертных веществ. Исходные вещества (водород и азот) всегда бывают загрязнены примесями веществ, не участвующими в реакции, например аргоном, метаном. При циркуляционной схеме такие вещества постепенно накапливаются в цикле, что приводит к понижению производительности установки. Поэтому их удаляют, выпуская из цикла часть циркулирующего газа. В этом — главная причина того, что при циркуляционной схеме не удается получить 100%-иый выход продукта. Выход аммиака, например, составляет обыкновенно около 95%. [c.40] В большем промышленном масштабе эти закономерности были использованы впервые на заводах синтеза аммиака. В дальнейшем они были применены для проведения многих других реакций, например синтеза метилового спирта — реакции с еще более неблагоприятным положением равновесия, чем синтез аммиака. [c.41] Вернуться к основной статье