Степень превращения, выход и избирательность

Степень превращения, выход и избирательность химического процесса [c.10]

Степень превращения, выход и избирательность [c.51]

СТЕПЕНЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ВЫХОД И ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ В ХИМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ [c.54]

В брошюре в популярной форме излагаются общие сведения о химических процессах и химических реакторах, вопросы их классификации, примеры аппаратурного оформления реакторных процессов химической технологии. Рассмотрены основные факторы, влияющие на скорость химического превращения вещества, способы ведения химических процессов. Из брошюры можно узнать о степени превращения, выходе и избирательности химического процесса, об устройствах для перемешивания и теплообмена Б химических реакторах, а также получить сведения о конструкционных материалах и антикоррозионных покрытиях химической реакционной аппаратуры. [c.87]

Степень превращения, выход, избирательность. При оценке работы реактора очень важно знать степень превращения, выход и избирательность (селективность), определяемые с помощью следующих соотношений [c.19]

Дайте определения и формулы для расчета степени превращения, выхода продукта и избирательности процесса по продукту. Покажите связь между ними. [c.57]

В общем случае соотношение между выходом, степенью превращения и избирательностью химического процесса имеет вид [c.57]

Рис. 4.17. Изменение степени превращения Ха, избирательности фв, выхода про-

Глава 3. Степень превращения, выход и избирательность в химическом процессе [c.254]

Л. СТЕПЕНЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ВЫХОД И ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА [c.450]

Протекание ХТП в замкнутом реакционном объеме, т. е. когда отсутствует массообмен с окружающей средой или с другими аппаратами, подчиняется закономерностям, рассмотренным в главах 4 и 5. При протекании ХТП в таких реакторах параметры и показатели технологического режима (температура, давление, концентрации, степень превращения, выход продукта, избирательность, [c.95]

Количественная оценка изменения концентрации, степени превращения, выхода продукта, избирательности, скорости и других показателей ХТП при протекании его в потоке с идеальным вытеснением зависит от характера изменения температуры по длине реакционной зоны. Различают три температурных режима реакционной зоны — изотермический, адиабатический и политермический. [c.99]

Для всех обратимых эндотермических реакций при увеличении температуры сверх определенного предела равновесие реакции смещается слева направо, т. е. в сторону образования продуктов реакции. Такие реакции можно назвать высокотемпературными. Для большинства реакций синтеза (гидрирование, алкилирование, полимеризация), являющихся экзотермическими, наблюдается обратная картина, поэтому их называют низкотемпературными. Термическое разложение углеводородов начинается при 380—400 °С. С увеличением температуры скорость крекинга быстро растет. Повышение температуры крекинга при постоянном давлении приводит к повышению содержания легких компонентов, к снижению выхода тяжелых фракций и кокса, причем растет содержание в газе непредельных углеводородов. Для практического осуществления термических процессов требуется, чтобы они протекали с достаточной скоростью и при этом достигалась высокая степень превращения и избирательность. Для увеличения скорости реакции при жидкофазном термическом крекинге и коксовании нефтяного сырья температуру повышают до 470—550 °С, парофазный процесс ведут при температуре более 550 °С, пиролиз —при 700—900 °С. Выход газа в этих условиях заметно увеличивается, растет содержание в нем олефиновых углеводородов. [c.234]

При всех условиях, при которых могут взаимодействовать кислород и углеводороды, термодинамика сильно благоприятствует полной деструкции углеводородов до СО, СО2 и Н2О. Тем не менее при правильном выборе катализатора и условий работы можно с хорошими выходами получать целый ряд промежуточных продуктов окисления или дегидрогенизации. Наиболее интересные из этих продуктов обладают тем же углеродным скелетом, что и исходный углеводород,и их можно охарактеризовать как продукты атаки на связь С—Н, продукты отщепления Н или присоединения кислорода к ненасыщенным системам. Во многих случаях эти соединения претерпевают дальнейшее окисление с разрывом С—С-связи, что в конечном счете приводит к образованию окислов углерода из-за сложного переплетения последовательных и параллельных реакций избирательность в отношении первичных продуктов падает с повышением степени превращения. [c.145]

Приведем несколько примеров. Так, при окислении метанола в формальдегид в комбинированном реакторе значительное влияние на технологический режим в трубчатой части аппарата оказывают неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора . Это справедливо для всех трубчатых реакторов при осуществлении в них сильно экзотермических процессов. В адиабатической части аппарата температура на выходе из слоя катализатора и избирательность процесса зависят главным образом от неоднородностей начальной степени превращения метанола перед слоем и активности катализатора (особенно от соотношения констант полезной и побочной реакций). Очень чувствительны к неравномерному распределению температуры и концентраций контактные аппараты с адиабатическими слоями неподвижного катализатора и промежуточным отводом тепла, предназначенные для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты. Значительное влияние на достижение высоких конечных степеней превращения оказывают неоднородности в последних слоях этих реакторов. Сказанное выше справедливо и для других процессов, когда необходимо приблизиться к равновесию или достигнуть высокой степени превращения. [c.504]

Правда, при этом, так же как и в реакторе периодического действия, относительный выход промежуточного продукта по общей загрузке (сырье рециркулят) проходит через максимум. Но это не имеет значения, ибо в этой точке избирательность, абсолютный и относительный выходы промежуточного продукта по свежей загрузке оказываются меньше, чем в точках, расположенных в области с меньшими степенями превращения, и, следовательно, с большими коэффициентами рециркуляции. [c.18]

При проведении каталитических процессов в КС степени превращения получаются иными, чем в идеальных реакторах. Имеющиеся в литературе данные о влиянии различных факторов на выход продукта и избирательность процесса в реакторах с КСК немногочисленны и часто противоречивы [1, 6, 11]. [c.279]

При изложении материала автор стремился ограничиться рассмотрением только наиболее необходимых сведений. Наряду с этим достаточное внимание уделено вопросам классификации химических процессов и химических реакторов, имеющим существенное значение для теоретического и производственного обучения аппаратчиков щирокого профиля, а также основным факторам, влияющим на скорость химического превращения вещества, и способам ведения химических процессов. Кроме того, из брощюры можно узнать о степени превращения, выходе и избирательности химического процесса, получить сведения о конструкционных материалах и антикоррозионных покрытиях химической реакционной аппаратуры, ознакомиться с отдельными примерами аппаратурного оформления реакторных процессов химической технологии. [c.3]

Меньшим значениям степеней превращения соответствуют большая избирательность процесса. Окись этилена является промежуточным продуктом в последовательных реакциях (5.61) и (5.62). Экстремальный характер кривой изменения выхода окиси этилена в плотной фазе от начальной высоты слоя очевиден (см. кривую 7 рис. 5.25). Процесс протекает при недостатке кислорода, поэтому при высотах, больших 0,6 м, концентрация кислорода в плотной фазе очень мала и определяется двумя факторами притоком его из пузырей и расходованием в химических реакциях. При малой концентрации кислорода в плотной фазе слоя скорости реакци (5.61) и (5.63) малы — см. уравнения (5.64) и (5.65). Кислород, приходящий из пузырей преимущественно расходуется по реакции (5.62), скорость которой, согласно уравнению (5.65), значительна за счет сравнительно высокой концентрации этилена и не зависит от концентрации кислорода. Поэтому в плотной фазе может наблюдаться накопление этилена за счет его притока из пузырей, чем и объясняется экстремум на кривой 1 рис. 5.25. [c.289]

С ростом скорости газа выход бутилена и степень превращения бутана снижаются, а избирательность процесса увеличивается, как это показано иа рис. 5.29. Снижение выхода бутилена с ростом Аи> до 0,3 м/с менее существенно, чем увеличение избирательности процесса. Поэтому целесообразно проводить процесс при повышенных скоростях газа. [c.296]

При работе на смешанном ванадий-калий-сульфатном катализаторе степень превращения нафталина характеризуется следующими показателями во фталевый ангидрид превращается 87— 91%, в 1, 4-нафтохинон 1—2,5%, в малеиновый ангидрид 2,8—3,3%, сгорает и переходит в другие продукты 2,0—4,1% исходного нафталина. Производительность ванадий-калий-сульфатного катализатора 65—70 г фталевого ангидрида с I кг катализатора в час, или 40—42 г фталевого ангидрида с I л катализатора в час (при выходе 86—91% от теоретического на стадии контактирования) Срок службы катализатора более 5 лет 2. Предполагается, что сульфат калия играет роль ингибитора, снижающего высокую активность катализатора (получаемого при применении высокопористого силикагеля) и повышающего его избирательность. [c.50]

Рис. 3. Зависимость выхода продуктов 1—3), степени превращения циклогексана (4) и избирательности (5) от времени окисления при температуре 120° С и парциальном давлении кислорода 0,4 ата

В случае использования в качестве дегидрирующего компонента окиси молибдена максимальный выход изомера возрос до 45% мол. нри степени превращения сырья 60%. Исследования проводились при температурах до 427°. Катализаторы системы платина — окись кремния — окись алюминия, в присутствии которых при температуре 371° выход гептанов изостроения составил 59% мол. при степени превращения исходного соединения 60%, оказались наиболее активными и избирательно действующими. При проведении исследований с каждым дегидрирующим компонентом для подбора катализатора с оптимальными значениями 488 [c.488]

Результаты исследований влияния добавок различных компонентов на свойства хромовых катализаторов в реакции дегидроциклизации приведены в табл. 9. При проведении реакции при температуре 482° в присутствии геля окиси хрома получено всего 2% толуола при степепи превращения гептана 59%. 11% продуктов реакции составляли гептаны изостроения, остальная часть продуктов реакции была представлена легкими углеводородами — продуктами крекинга. При использовании катализатора, приготовленного совместным затвердеванием гелей окиси хрома и окиси кремния, получены подобные результаты. Приготовленный подобным образом алюмо-хромовый катализатор отличался меньшей активностью, но большей избирательностью в реакции дегидроциклизации. Выход толуола в реакции с этим катализатором при температуре 510° составлял 5% при степени превращения исходного сырья 41%. Температурный коэффи-диент реакции высокий, однако при температуре 538° выход толуола составлял 18% при степепи превращения сырья 81% <рис. 10). [c.507]

На рис. 43 показана зависимость выхода изомеров от степени превращения исходного сырья (трех гексанов изостроения). Полученные данные показывают, что катализатор никель (5%) — окись кремния — окись алюминия характеризуется исключительно высокой избирательностью в реакциях изомеризации этих углеводородов при превращениях до 70%. [c.520]

Степень превращения, % мол Выход изомеров, % мол. Избирательность. ... Кокс, % вес....... [c.537]

Как показывают результаты исследований реакций с алюмохромовым катализатором, содержащим добавки окиси калия, избирательность катализатора в отношении реакции дегндроцик-лизации может быть усилена избирательным подавлением его крекирующей активности. При одной и той же средней температуре реакции выход толуола в присутствии промотированного катализатора составлял 5% при степени превращения 24%. Избирательность катализатора в отношении реакции дегидроциклизации (моли толуола/100 молей превращенного гептана) возросла с 12 до 21%. Избирательность в отношении реакции дегидроциклизации может быть повышена также путем избирательного усиления дегидрогенизационной активности катализатора. Это подтверждается результатами исследований, проведенных в нрисутствии алюмо-хромового катализатора, промотированного 0,018% вес. платины. При температуре 510° на этом катализаторе был получен выход толуола 7% при превращении сырья 46%. [c.508]

Очевидно изменение эффективности при нелинейных, кинетических зависимостях, особенно если протекает сложный процесс, где имеют место побочные химические реакции, снижающие избирательность. Так, если наблюдаемый порядок химической реакции по исходному, реагирующему компоненту выше первого, то периодическое изменение начальной концентрации или нагрузки вокруг некоторых средних значений приведет к повышению эффективности по сравнению со стационарным режимом, который определяется этими средними значениями входных параметров. Для сложного процесса существенньш оказывается соотношение скоростей (порядков) полезных и побочных реакций. По этой же причине повысится степень превращения на выходе из реактора при периодическом изменении входной температуры. Правда, при этом максимальная температура в слое может периодически ненадолго превышать допустимую по технологическим соображениям температуру, что может быть нежелательным. С увеличением частоты изменения входной температуры при неизменной амплитуде колебаний максимальная температура в слое будет понижаться. [c.124]

Бесков и Слинько проанализировали условия, необходимые для оптимизации каталититеских реакторов. Анализ предварительно полученных кинетических закономерностей позволяет определить теоретический оптимальный режим, т. е. такие условия ведения процесса, при которых заданные выходы продукта и избирательность достигаются при минимальных затратах катализатора например, для одной обратимой реакции оптимальная температура снижается с ростом степени превращения (рис. У1-9, а). Аналогичная картина возможна для двух последовательных реакций (рис. У1-9, б), но для двух параллельных реакций оптимальная температура может возрастать (рис. У1-9, в). На рис. У1-9 приведены и другие примеры оптимального температурного режима. [c.436]

Смесь PrOi,98—Nd20g (1 1) по своей активности и избирательности в реакции окисления аммиака подобна окиси бария. На ней при времени контакта 7 сек, концентрации аммиака в кислороде 10—30% и температурах 330—380° С выход закиси азота также не превышает 20 % при высокой степени превращения [299]. [c.249]

Для обеспечения непрерывного производства следует воспользоваться проточной системой с пропусканием обеих фаз в противотоке, как это схематически показано на рис. 1-9,6. Такой реактор, в принципе, позволил бы проводить процесс в статических условиях, если бы массообмен между обеими фазами был достаточно активен. Для практического осуществления таких процессов без одновременной активации смешения в послереакционной зоне еще не удалось найти удовлетворительного технологического решения. Для поддержания градиентов концентрации независимыми от перемешивания прибегают к использованию батареи реакторов, в которых концентрация вспомогательных растворов постепенно изменяется. Такое устройство приводит, однако, к снижению селектив-, ности процесса. Это легко понять, если учесть, что концентрация изобутилена, введенного в первый реактор, сразу же оказывается приведенной к более низкой рабочей концентрации, чем во фракции С4, в то время как концентрация остальных, менее реакционноспособных олефинов остается практически такой же, как и в исходном сырье. Такое изменение концентрации, которое воспроизводится на каждой ступени, снижается при увеличении числа аппаратов в каждой батарее и обратилось бы в нуль при бесконечно большом числе аппаратов. Избирательность атаки изменяется, таким образом, одновременно с числом ступеней реактора. Зависимость между степенями превращения олефинов в двухступенчатой батарее, действующей по принципу противотока, показана на рис. 1-9, в [8]. Ниже приведена сводная таблица (табл. 1-2) ди-оксановых производных и диенов, которые получаются из каждого рассмотренного олефина, с выходами, полученными на каждой стадии с чистыми реагентами. [c.40]

Увеличение объема циклогексана от 8 до 30 см при постоянном количество катализатора при постоянном объеме циклогексана, либо колпчест-шению избирательности процесса. Степень превращения и концентрации продуктов за счет увеличения объема оксидата уменьшались. При переходе к 40 см окисляемого вещества выход продуктов также несколько уменыаался. [c.203]

В другом исследовании [55] окись хрома, окись молибдена и платина изучались в качестве дегидрирующих компонептов катализаторных систем, содержащих окись кремния и окись алюминия в различных пропорциях. Сравнительная оценка этих катализаторов проводилась па эквимолекулярных смесях к-гептана и циклогексаиа при давлении 7 ат, молярном отношении водород углеводород, равном 6, объемной скорости 1 час. при различных температурах. Результаты исследований показали, что для всех катализаторов, содержащих дегидрирующие компоненты, активность и избирательность в отношении реакции изомеризации к-гептана можно изменять в широких пределах изменением активности кислотного комнопента. Однако для каждого из дегидрирующих компонентов, по-видимому, имеется свой верхний предел, который при указанных условиях реакции не может быть превышен. Например, катализатор, содержащий в качестве дегидрирующего компонента окись хрома, при температурах 510° и выше дает максимальные выходы гептана изостроения не выше 25% мол. при степени превращения 60% (в расчете на к-гептан). [c.488]

Добавка никеля в небольших количествах повышает активность указанных катализаторов в реакциях дегидрогенизации и дегидроциклизации. Однако одновременное усиление крекирующей способности этого катализатора сводит на нет указанные преимущества. Вместе с тем в этом случае не наблюдается улучшение избирательности катализатора в отношении реакции дегидроциклизации. Применением одних только кислотных промоторов (например алюмосиликатов) нельзя добиться значительного улучшения свойств алюмо-хромового катализатора в реакции дегидроциклизации, однако в сочетании с дегидрогеиизацион-ными промоторами (платина + алюмосиликат) активпость катализатора в реакции дегидроциклизации сильно повышается. При температуре 482° в присутствии такого дважды промотированного катализатора выход толуола составляет 6% при степени превращения исходного сырья 56%. [c.508]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология