Скорость оптимальная температура

Рис. VII.27. Зависимость оптимальной температуры и максимальной скорости реакции от степени полноты реакцип.

Температура процесса является одним из важных технологических параметров эксплуатации промышленных производств. При ее повышении производительность всех катализаторов проходит через максимум (рис. 3.16). Рабочая температура синтеза зависит от активности катализатора чем активнее катализатор, тем при более низкой температуре образуется метанол с приемлемой для промышленных условий скоростью. Оптимальная температура процесса при этом будет также более низкой и для различных катализаторов составит СНМ-1—260°С, СНМ-3— 270 °С, СНМ-2—280°С. По минимальной температуре, при которой наблюдается максимальная производительность, активность катализатора снижается в ряду СНМ-1 >СН]Ч-3>СНМ-2, однако стабильность их возрастает в обратном порядке. Рекомендуется применять эти катализаторы при следующих давлениях СНМ-1—4,9 МПа, СНМ-3—от 9,8 до 14,7 МПа и СНМ-2— от 19,6 до 29,4 МПа. [c.89]

Сопоставление результатов опытов иа катализаторе, представленных на рис. 7, с данными рис. 8 и 9 позволяет установить, что при одних и и тех же составах исходной смеси и объемной скорости оптимальная температура процесса под давлением лежит на 250—300° выше по сравнению с нормальным давлением (1100—1150° при 15 ати вместо 800—850 при атмосферном давлении). [c.357]

Как видно из данных, с повышением температуры константа скорости реакции возрастает, но при этом константа равновесия и соответственно равновесная степень окисления двуокиси серы в трехокись серы уменьшаются. В связи с этим каждой степени окисления соответствует оптимальное значение температуры, отвечающее максимальной скорости. Для осуществления процесса с максимальной скоростью его следует проводить при постоянном снижении температуры, по мере превращения двуокиси серы в трехокись серы, по кривой оптимальных температур, проходящей через точки максимальных скоростей. Оптимальная температура для заданной степени превращения рассчитывается ориентировочно по общему уравнению (II.1) или по уравнению [c.135]

С повышением отношения изобутан олефин увеличивается выход алкилата, а расход кислоты уменьшается. В промышленности определено оптимальное соотношение изопарафин олефин =5 1, но вследствие возвращения в реакцию изобутана устанавливается более высокое соотношение. Реакция длится около 5 мин при температуре 0—10 X и концентрации серной кислоты 98—100% (для С4-углеводородов). Для пропилена оптимальная температура несколько выше (10—15 °С), так как в этом случае работают лишь с 90%-ной серной кислотой. Иногда температуру поднимают до 16 — 32 °С, так как образовавшийся изопропилсульфат стабилен при пониженных температурах [19]. Обычно объемное отношение серной кислоты к смесп углеводородов равно примерно 1 1, в этом случае углеводородная смесь эмульгируется в кислоте, благодаря чему получают алкилаты лучшего качества. Скорость перемешивания [c.256]

Теперь остается найти распределение оптимальной температуры вдоль реактора. Для этой цели рассмотрим элемент объемом йУ, заключенный между двумя поперечными сечениями, перпендикулярными к направлению потока в реакторе. Пусть N — молярная скорость потока А (или В) на входе реактора. Если степень превращения в этих двух сечениях равна 2 и 2+ 2, то соответствующие им. скорости потока С (или В) в сечениях будут равны гМ и 2 + й2)Ы. [c.145]

Раздел IX.5. Тот факт, что оптимальная температура всегда должна быть выбрана так, чтобы скорость реакцип была максимальной, указан Денби-гом (см. статью, указанную в библиографии к разделу VII.6) [а еще раньше М. И. Темкиным и Г. К. Боресковым (см. книгу Г. К. Борескова, указанную в библиографии к главе I]. Случай последовательных реакций впервые исследован в работе [c.302]

Чтобы реализовать активное состояние и извлечь из него максимальную выгоду для процесса должны быть изучены дисперсный состав сырья, выявлены особенности структурных изменений сьфья в процессе нагрева, в частности в атмосфере водорода. Необходимо подобрать оптимальную скорость подъема температуры с минимальной длительностью нагрева для создания условий эффективной диффузии сырья в поры катализатора и эвакуации продуктов реакции с минимальными вторичными превращениями. Это является весьма сложной задачей, для решения которой должны быть использованы все современные инструментальные методы исследования нефтяных дисперсных систем с привлечением математических методов. [c.27]

Для эндотермических реакций, у которых Еу Е , максимальное значение скорости расходования —реагента А моя<ет быть достигнуто только при достаточно высокой температуре реакций, что и определяет оптимальные температур н>[е условия для таких реакций как изотермический режим при наибольшей температуре, допусти.мой технологическими ограничениями. [c.113]

Оптимальный режим работы печи достигается постепенно. Скорость повышения температуры сырья не должна превышать 60—100 С/ч. О режиме эксплуатации судят по следующим показателям часовой производительности по сырью, давлению и температуре сырья на выходе из печи. [c.101]

Неизотермичность пористого зерна может приводить к сильному изменению селективности процесса, благодаря разли 1ию энергий активаций основной и побочной реакций [27 ]. Этот эффект окажется значительным для процессов, включающих как последовательные, так и параллельные реакции. Часто побочные реакции идут при оптимальной температуре процесса с малой скоростью, обладая большой энергией активации. Разогрев катализатора в диффузионном режиме ускоряет такие реакции сильнее, чем основную реакпию, ведущую к образованию целевого продукта, вследствие чего селективность процесса резко падает. [c.146]

Дальнейшие исследования позволили выявить оптимальные значения объемной скорости подачи сырья и температуры. Оптимальная температура для катализатора 1 составляет 330"С. При ней достигается максимальная глубина деароматизации (рис. 2.4). Существование максимума обусловлено сдвигом термодинамического равновесия реакции в сторону образования нафтеновых углеводородов при уменьшении температуры. Влияние объемной скорости подачи сырья на глубину деароматизации при 290-310°С относительно невелико, что можно объяснить низкой скоростью реакции при этих температурах. По мере снижения объемной скорости подачи сырья глубина деароматизации возрастает. [c.44]

Отметим, что в случае единственной реакции К = 1) уравнение (IX.20) эквивалентно условию максимума скорости реакции в каждом сечении (IX.1), так что полученный выше результат для оптимальной температуры обратимой экзотермической реакции является справедливым. Если же число реакций превышает единицу, условие максимума локальной скорости образования целевого продукта, очевидно, не приводит к оптимальному решению. Заметим для дальнейшего, что дифференцирование по температуре в (IX.20) может быть заменено дифференцированием по любой величине, являющейся однозначной монотонной функцией температуры и используемой как мера последней. В качестве такой меры часто удобно использовать константу скорости одной из реакций. [c.372]

Из уравнений (IX.34), (IX.3fi) следует, что оптимальное значение константы скорости основной реакции (а значит, и температуры Т) всегда уменьшается по ходу потока, причем скорость уменьшения температуры максимальна в сечениях, близких к входному, где концентрация целевого продукта мала. При Сг->0 /соо, поэтому близ входа температура всегда должна быть фиксирована на верхнем пределе Т. Интересно отметить, что уравнения (IX.34), (IX.36) формально не теряют смысла и при е < 1 (т. е. когда Е2), однако в этом случае они определяют температурный профиль, приводящий не к максимальному, а к минимальному значению критерия оптимальности. [c.375]

Для необратимых химических реакций, протекающих в изотермических условиях, максимально возможная степень превращения не зависит от температуры. Однако скорость реакции, согласно уравнению Аррениуса, возрастает с повышением температуры. Следовательно, максимальная производительность достигается при максимально возможной температуре проведения процесса. Эта оптимальная температура учитывает и условия протекания побочных реакций. [c.11]

Графики оптимальных температурных режимов показаны на рис. 4.8, на котором номер кривой соответствует номеру процесса в табл. 4.1. Применение различных масштабов по осям необходимо для более детального анализа начального и заключительного этапов оптимального режима. Начальная величина оптимальной температуры равна 7 =295 К. В течение некоторого отрезка времени А о температура остается постоянной и равной Г (см. рис. 4.8). Затем температура вначале резко, а потом с почти постоянной скоростью возрастает, достигает некоторой максимальной величины 7 макс и начинает уменьшаться до Т . На этапе охлаждения ско- [c.357]

II известна, то скорость превращения можно выразить только через поэтому уравнение материального баланса [например (11,10)] интегрируют для получения зависимости от г (кривая 3), где 2 — расстояние от входа в реактор. Оптимальная температура как функция 2 получается совмещением кривых 2 ш 3. [c.209]

Используя условие (VI,7), получаем безразмерную константу скорости реакции при оптимальной температуре [c.210]

Для необратимой или обратимой эндотермической реакции Тт (Ю = при любом значении так что следует неизменно вести процесс при максимально допустимой температуре. Однако в случае обратимой экзотермической реакции оптимальная температура будет зависеть от степени полноты реакции и можно ожидать, что последовательность реакторов с понижающейся ио ходу потока температурой даст наибольший выход продукта. Легко предположить и нетрудно доказать, что температура в каждом реакторе должна быть такова, чтобы скорость реакции была максимальной. Читатель должен осознать, что это нредположение нуждается в доказательстве, так как аналогичная гипотеза в случае двух реакций оказывается неверной. [c.189]

Как видно пз рисунка, оптимальная температура процесса в изотермическом трубчатом реакторе лежит между равновесной температурой при и температурой, при которой скорость превращения на выходе пз реактора максимальна. Это значит, что только для одного поперечного сечения уравнение (VI, ) обосновано поэтому при прочих равных условиях объем изотермического трубчатого реактора больше, чем объем трубчатого реактора с оптимальным температурным профилем. Хорн 1 рассчитал отношение этих двух объемов для экзотермических обратимых реакций первого и второго порядков. [c.211]

Оптимальная температура полимеризации 70— 80 °С, при дальнейшем ее повышении резко снижается скорость процесса из-за разложения катализатора. [c.7]

Одним из основных факторов, влияющих на процесс получения и свойства полиамидов, является температура. С повышением температуры увеличивается скорость реакции, но уменьшается молекулярный вес образующегося полиамида. Оптимальная температура процесса зависит от природы исходных продуктов и колеблется от 220 до 300 "С. [c.80]

Рис. 1Х.9. Путь реакции в трубчатом только на неоольшом входном реакторе, охлаждаемом со стенки. участке) скорость прироста температуры будет меньше, чем в адиабатических условиях, т. е. > 1. Если, однако, правая часть уравнения (IX.50) положительна, температура будет увеличиваться вплоть до точки В, а затем начнет падать. Поэтому путь реакции АВС может дважды пересекать крпвую на которой скорость реакции максимальна, и прп любом значении существует некоторая оптимальная температура на входе Т

Гаким образом, поставив эксперимент по оп[)еделению равновесной температуры смеси данного состава, что относительно просто, [lo KOjLbKy при этом не требуется иодвода реагентов в зону реакции и отвода их из нее, далее ио формуле (111,146) уже можно рассчитать оптимальное значение температуры реакции, при котором смесь этого состава будет реагировать с максимальной скоростью. Если известна зависимость равновесной температуры Tg от степени превращения, то с помощью формулы (111,146) можно построить и зависимость оптимальной температуры Т т. от степени иревращения (рис. 111-15), которая может быть исиользована для расчета оптимального температурного профиля в реакторе идеального вытеснения (рис. 111-14). [c.116]

Гидрирование окиси углерода с образованием спиртов и углеводородов выше Gj представляет собой относительно медленную каталитическую реакцию. Андерсон [27с] рассчитал, что молекула окиси углерода живет на поверхности кобальтового катализатора около 5 мин., прежде чем она прореагирует. Все активные катализаторы синтеза содерн ат железо, иикель, кобальт или рутений в качестве основного гидрирующего компонента. Эти четыре металла в условиях синтеза медленно, но с измеримой скоростью образуют карбонилы металлов, что, по-видимому, имеет определенное значение. Оптимальная температура синтеза для никеля и кобальта находится в пределах 170—205°, для железа 200—325° и для рутения 160—225°. Допустимое максимальное давление для синтеза на никелевых катализаторах составляет примерно 1 ат, на кобальтовых — около 20 ат. При более высоком давлении активность этих катализаторов резко падает (по мере повышения давления). Железные катализаторы, приготовляемые плавлением магнетита, проявляют активность под давлением 20—100 ат i, в то время как осажденные железные катализаторы выше 20 ат ослабевают I27d]. Рутениевые катализаторы относительно неактивны при давлении ниже 100 ат, но их активность быстро растет по мере его повышения до 300 ат [27е]. При оптимальных давлениях (О—1 ат для Ni 1—20 ат для Go, 1—20 ат для осажденных Fe-катализаторов, 20—100 ат для плавленых Fe-катализаторов и 100—300 ат для Ьи) коэффициент давления (показатель п в уравнении скорость = коистат та х давление") составляет около 0—0,5 для Ni и Go и близок к единице для Fe и Ru. [c.521]

Влияние температуры. На основании исследований, проведенных во ВНИИполимер о зависимости структуры полимеров хлоропрена от температуры путем определения молекулярномассового распределения полимеров (методами ИКС и ЯМР), содержания кристаллической и аморфной фаз (методом рентгеноструктурного анализа) было установлено, что с повышением температуры полимеризации происходит снижение регулярности структуры полимеров и уменьшение их средней молекулярной массы. Одновременно с повышением температуры полимеризации уменьшается скорость кристаллизации (рис. 1). При пониженных температурах полимеризации, тенденция к кристаллизации сохраняется в вулканизатах, вызывая увеличение их твердости и уменьшение эластичности [18]. На основании данных о влиянии температуры на свойства полимеров хлоропрена была принята в качестве оптимальной температура полимеризации 40°С. [c.372]

В ряде случаев оптимальные температуры для проведения гетерогенных каталитических реакций совпадают с областью температур, при которых наблюдается активированная адсорбция реагирующих веществ. Например, температуры, при которых ведется процесс синтеза аммиака, совпадают с температурами, при которых наблюдается активированная адсорбция азота. Как показывают опыты с изотопами азота, молекула азота при активированной адсорбции не расщепляется на атомы. Изо-тоииый обмен N2" -N2 ->2N N " на катализаторе синтеза аммиака прн температурах синтеза хотя и идет, но значительно медленнее самого синтеза. Такой обмен может идти только путем разрыва связей в молекулах азота. Но этот процесс медленный, поэтому он не может быть ответственным за более быстрый процесс синтеза аммиака. Следовательно, в реакции син-тезг аммиака атомы азота участия не принимают, скорость же процесса активированной адсорбции азота, не вызывающего диссоциации молекулы азота на атомы, совпадает со скоростью реакции синтеза аммиака. [c.311]

Обратимая экзотермическая реакция. В случае обратимой экзотермической реакции повышение температуры ускоряет обратную реакцию сильнее, чем прямую, так что равновесие процесса смещается в нежелательную сторону. При некоторой температуре скорость образования целевого продукта г (С, Т) проходит через максимум эта оптимальная температура зависит от состава реагирующей смеси, уменьшаясь по мере уменьшения концентрации исходного вещества. Таким образом, вначале, пока еще не накопилось значительное количество конечного продукта, процесс выгодно вести при высокой температуре, чтобй увеличить скорость пряМой реакции, а затем температуру следует снижать, чтобы, сместив равновесие в нужную сторону, добиться максимального выхода целевого продукта. Температура в каждом сечении реактора должна быть выбрана так, чтобы скорость образования целевого вещества в этом сечении была максимальной, т. е., чтобы выполнялось равенство [c.367]

Получены зависимости основпых параметров процесса каталитического крекипга газойля из смеси тяжелой балаханской и бинагадинской нефтей от температуры, массовой скорости нодачи сырья и кратности циркуляции катализатора. Кратность циркуляции (интенсивность, степень циркуляции) предстанляет собой отношение массы катализатора, циркулирующего между реактором и регенератором, к сырью, подаваемому в реактор. Установлено, что выход бензина (табл. 11, 12) для низкой (5,0) и средней (7,5) кратности циркуляции максимальный при температуре 450 °С. При высокой кратности циркуляции катализатора (10) оптимальная температура ниже 410 °С. С повышением температуры увеличиваются выходы газа и кокса, а следовательно, и непроизводительные затраты сырья. Увеличение массовой скорости подачи сырья приводит к уменьшению глубины его превращения. Однако при скорости подачи сглрья [1ня е 0,5 значителг.но растут непроизводительные потери сырья иа газо- и коксообразование. [c.178]

Шение температуры является желательным, так как скоросте реакции 2 уменьшается с понижением температуры быстрее, чем скорость реакции 1, поскольку 2> ь И наоборот, в отношении реакций 3 и 4 желательна высокая температура, поскольку она повышает степень превращения X в V, а не в ф. Таким образом, учитывая одновременно оба фактора, приходим к выводу, что на начальных стадиях процесса, пока накапливается X, температуру Необходимо поддерживать достаточно низкой и значительно повышать ее на последующих стадиях, когда основной реакцией становится превращение X в У или р. Поскольку все четыре реакции протекают одновременно, хотя и (в различной степени, температура должна повышаться постепенно. Итак, если реакция проводится в реакторе вытеонения, то для обеспечения максимального выхода продукта должна поддерживаться оптимальная температурная последовательность. Если же реакция проводится в реакторе смешения, то для каждой ступени реактора должна существовать определенная оптимальная температура. [c.140]

Температурный коэффициент реакции А- В считается положительным, но меньшим, чем коэффициент реакции В- С. Оптимальная температура реакции вначале должна быть высокой, чтобы ускорить первую реакцию и получить больше продукта В в заданном объеме. Однако по мере увеличения количества продукта температуру процесса следует понижать, так как при этом скорость реакции В- С уменьшается в большей степени, чем реакции Л— Б. Таким образом, протеканию реакции должен соответствовать определенный температурный режим. Оптимальная температура для этого же процесса вычислялась также в работе Билоуса и Амундсона 210-212 [c.304]

Пример У1-6. Определение оптимальной температуры для сложного каталитического процесса, сопровождающегося дезактивацией катализатора. Еслп в ходе процесса активность катализатора понижается, то необходимо повышать температуру, чтобы поддерживать скорости реакци11 на необходимом уровне для заданного времени т. [c.224]

Произвольная система реакций. Внимательный читатель заметит нестрогость рассуждений, использованных выше при вычислении оптимальной температуры. Выбор температуры в каком-либо сечении реактора влияет на скорость реакции не только в данном сечении, но и во всех сечениях реактора, лежащих ниже по течению или (в случае периодического процесса) во все последующие моменты времени. Полученный результат для оптимальной температуры обратимой экзотермической реакции оказывается, как это будет ясно из нижеследующего, правильным. Однако, если пытаться, например, искать оптимальное распределение температуры для процесса, включающего две последовательных реакции Aj A3, [c.368]

От концентрации исходного вещества С1 расчетные уравнения (IX.41), (IX.42) уже не зависят. В случае, когда непрореагировавшее исходное вещество не регенерируется, и = 0, и на выходе реактора з, = 0. Тогда, если исключить аномальные случаи f <0, g О, иэ уравнения (IX.40) следует, что величина 1 31 заключена в пределах О 1)31 С 1 и уменьшается по ходу потока. Следовательно, правая часть уравнения (IX.39) или (IX.41) положительна и оптимальная температура возрастает но ходу потока [10, 14], причем скорость ее уве 1ичения нарастает с уменьшением т. е. с приближением к выходу реактора. На выходе г 1 О и А оэ, так что в сечениях реактора, близких к выходу, температуру следует фиксировать на верхнем пределе Г. [c.376]

При моделировании химических процессов изучают способность исходных метериалов к превращению в конечные продукты, скорости протекания этих превращений, оптимальные температуры, давления, концентрации, полноту превращения, количество, фазы и химический состав отходов, взаимодействие исходных материалов, полученных продуктов, печной среды и футеровки. [c.128]

Кюхлер 9 занимался изучением проблем этого типа. Он последовал обратимую реакцию в изотермическом трубчатом реакторе. При определенной нагрузке оптимальная температура составила 338 С, а степень превращения 68%. С увеличением нагрузки реактора в 2,5 раза скорость превращения при той же температуре составляет 45%. Однако оптимальная температура реактора нри новых условиях равна 358 °С, а соответствующее ей максимальное превращение повышается до 55%. [c.215]

Выше (стр. 201) мы использовали понятие дифференциальной селективности определяемой как отношение скорости производства целевого прод "кта к скорости превращения реагента. Она зависпт не только от состава, но и от температуры очевидно, что знак величины д рр дТ может быть использован для йыбора оптимальной температуры. При этом возможны следующие три случая. [c.216]

Большое влияние ка селективность оказывает температура, что ависит от разной энергии активации тех или иных стадий процес- а (энергия активации обычно более высока для побочных реакций). В результате каждый процесс имеет некоторую оптимальную температуру, определяемую достижением приемлемых скорости окисления и селективности. Повышение температуры может играть еще одну отрицательную роль, состоящую в переводе процесса в диффузионную или близкую к ней области протекания реакции процесс происходит в пограничной пленке, промежуточные продук-гы не успевают продиффупдировать в объем жидкости и переокис-ляются. Поэтому важную роль играет эффективная турбулизация реакционной смеси при барботированни газа-окислителя, способствующая переходу процесса в кинетическую область, развитию поверхности контакта фаз и интенсификации процесса. Следовательно, выбор условий окисления является сложной функцией многих химических и технологических факторов. [c.366]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология