Производительность реактора при осуществлении простых реакций

Для оптимального осуществления сложных реакций важнейшее значение приобретает их селективность по целевому продукту—она определяет расход сырья, а следовательно, и экономичность производства. Это не означает, что в данном случае вообще не играет роли удельная производительность реактора, она лишь отступает на второй план по сравнению с простыми реакциями. Поскольку удельная производительность реакторов была подробно рассмотрена раньше, в данной главе делается упор на обоснование выбора условий обеспечения высокой или оптимальной селективности процесса. При этом мы полностью отвлечемся от тех очень важных способов регулирования селективности, которые зависят от типа реагентов или катализаторов и области протекания процесса, влияющих на отношение констант А,/А, считая, что их выбор уже сделан на предыдущих стадиях исследования. [c.397]

Для получения кинетических. данных наиболее простой путь — осуществление изотермической р аботы интегральных конверторов, так как это ограничивает число переменных и облегчает интегрирование. Однако на практике изотермическая работа редко осуществляется, особенно для реакций с высокими тепловыми эффектами,вследствие ограничений в отводе тепла. Эти ограничения имеют большое значение, потому что плохой контроль за потоком тепла, приводящий к небольшим температурным градиентам в слое, может вызвать очень сильный эффект, поскольку скорость реакции экспоненциально зависит от температуры. При исследовании экзотермических реакций обычно применяют адиабатические трубные реакторы. Система температурного режима осуществляется таким образом, чтобы предотвратить утечку тепла через стенки реактора. Следовательно, профиль температур развивается вдоль длины реактора, размеры последнего зависят от теплоты реакции, теплоемкости реакционной среды и кинетики реакции. Полномасштабные заводские конверторы вследствие низкого соотношения поверхности и объема обычно работают адиабатически, и поэтому адиабатические- конверторы небольшого размера могут быть полезны для испытания на длительность пробега или для моделирования промышленной производительности. Эти конверторы могут работать либо на уровне полупромышленного масштаба, либо как пилотные установки. Адиабатические реакторы в настоящее время применяются для моделирования полномасштабных промышленных условий таких реакций, как высокотемпературная и низкотемпературная конверсия окиси углерода, реакция метанирования и синтез аммиака. [c.56]

Из выведенных на стр. 309 выражений для удельной произвол дительности реакторов видно, что при необратимых реакциях с простыми кинетическими уравнениями производительность при прочих равных условиях зависит от начальных концентраций (или парциальных давлений) в степени, равной суммарному порядку реакции. Поэтому для повышения производительности начальные параметры выгодно выбирать возможно более высокими. В этом отношении имеются, однако, и ограничения, обусловленные недостаточной растворимостью реагентов, трудностями в осуществлении теплообмена при чрезмерном росте скорости, увеличением энергетических затрат на сжатие газов и т. д. [c.321]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология