Оптимальность и равновесие

Для дегидрирования изобутана в СССР применяют алюмохромовый катализатор ИМ-2201. Температура процесса дегидрирования имеет большое значение. Повышение температуры выше оптимальной сдвигает равновесие вправо, одиако чрезмерное повышение может привести к расщеплению изобутана и изобутилена. При понижении температуры ниже оптимальной равновесие сдвигается влево, в сторону образоваиия изобутана. Оптимальная температура процесса на катализаторе ИМ-2201 составляет 560—600°С. [c.127]

СНг = СНз + СН4 обратимая изменение равновесной концентрации в зависимости от тем-пературы нагрева приведено в табл. 4 и на рис. 7 [49]. Из этих данных, полученных расчетным путем, следует, что для этана и этилена оптимальное равновесие не достигается при 727° С, и по аналогии с равновесиями для пропана, бутана и изобутана можно считать, что оно имеет место при температуре около 800 С. [c.25]

Из рисунка видно, что с повышением температуры обработки сырья выход рафината уменьшается, а индекс вязкости его вначале повышается, а затем снижается. Максимум индекса вязкости соответствует температуре обработки 108 °С, которая определяет оптимальное равновесие между селективной и растворяющей способностью фурфурола в данных условиях. Аналогичными экспериментами устанавливают оптимальный температурный градиент экстракции, т. е. перепад температур между выходящим рафинатным раствором, отводимым сверху колонны, и экстрактным раствором внизу колонны. В зависимости от этого градиента устанавливается также тем- [c.27]

Оптимальное равновесие в реакциях обессеривания и частичное [c.207]

Эти данные показывают, что в то время как с повышением температуры выход рафината неуклонно понижается, индекс вязкости его вначале повышается, а затем понижается. Этот максимум индекса вязкости показывает оптимальное равновесие между селективными и растворяющими свойствами растворителя. Избиратель- [c.193]

Однако даже этот почти полуторакратный рост средней цены на газ отнюдь не характеризует в полной мере его удорожание в предстоящий период и не может служить ориентиром при установлении оптимального равновесия между спросом и предложением. [c.205]

ЛБ — ])абочая линия ОР — кривая равновесия ВА - [)сжим полного орошения ВЛз —режим минимального орошения ВЛз —режим оптимального орошения [c.75]

Решение. Из рис. У1-9 следует, что снижение давления, согласно принципу Ле Шателье, сдвигает равновесие реакций вправо (выделение водорода) процесс при этом проходит при более низкой температуре. Выбор оптимальных условий зависит от того, какой из продуктов будет целевым, нужно ли уменьшить содержание побочного продукта до минимума (например, иногда побочный продукт используется в другом синтезе), можно ли применить рециркуляцию, необходимо ли добиться определенной скорости реакции (кинетический фактор). Приняв, что реакция проходит достаточно быстро, рассмотрим указанные в условиях примера случаи. [c.179]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

Исследователи отмечают [4, с. 23—32], что, начиная с нонана и выше, в равновесных смесях устанавливается очень близкое соотношение моно-и диметилзамещенных производных. В смысле термодинамической устойчивости существует оптимальное соотношение отдельных групп изомеров. Термодинамическое равновесие для высших парафиновых углеводородов в меньшей степени зависит от молекулярной массы. От- [c.111]

При определении оптимального времени контакта и условий закалки очень важно установить, где образуется ацетилен — в зоне горения или за пламенем. Этот вопрос важен с технологической точки зрения, так как определяет время реакции, зависящее в этом случае не только от времени контакта (о бъем реактора расход), но и от формы и размеров пламени. Определение зоны, в которой происходит конверсия в ацетилен, определяет конструкционные характеристики горелки, гидродинамические характеристики потока газов (ламинарный или турбулентный), место ввода охлаждающей воды для замораживания равновесия и т. д. [c.112]

Как было показано выше, содержание хлора на катализаторе риформинга зависит не от абсолютных количеств хлора и воды в реакционной зоне, а от мольного их соотношения. Для монометаллического катализатора АП-14 это соотношение будет оптимальным в интервале 50 60 1, а для полиметаллических (типа КР) - 15- 20 1. При этом, с известной степенью инерции на катализаторе достигается равновесие, оптимальное для процесса содержание хлора. [c.35]

По условиям термодинамического равновесия при гидроочистке бензинов гидрогенолиз всех серосодержащих соединений, кроме тиофена и его производных, может протекать до их полного превращения в соответствующие углеводороды и сероводород. При давлении до 5 МПа оптимальный уровень гидроочистки лежит в пределах 300-360°С. При более высоких температурах снижается равновесная глубина гидрогенолиза тиофена и его производных, интенсифицируются реакции гидрокрекинга. [c.82]

Объясните, почему должен существовать экономически оптимальный состав газа, поступающего в реактор. Покажите в общем виде, как определить оптимальный состав, если себестоимость реагента X является единственным фактором, определяющим экономичность процесса. Как будет меняться оптимальный состав, если а) изменится константа равновесия, б) давление паров V [c.152]

Рассмотрим построение оптимального температурного профиля на примере обратимых экзотермических реакций. К ним относится большое число известных промышленных процессов — синтез аммиака, окисление ЗОг, конверсия окиси углерода. Повышение температуры в этих реакциях уменьшает константу равновесия и достижимую степень превращения, но увеличивает скорость реакции. Для увеличения скорости реакции полезно, чтобы на входе в реактор, где количество образующегося продукта мало, температура была достаточно высокой, а на выходе низкой это положительно влияет на константу равновесия. Можно показать, что температуру, при которой проводится процесс, нужно понижать по мере увеличения количества продукта. [c.304]

Повышение температуры выше оптимальной приводит к сдвигу равновесия в сторону и-парафиновых углеводородов и уменьшению содержания более разветвленных изомеров, обладающих более высоким октановыми характеристиками. [c.122]

Скорость перегонки. В отличие от простой перегонки, скорость которой ограничивается только возможной интенсивностью кипения жидкости и производительностью холодильника, скорость фракционной перегонки во многом определяет качество фракционирования. Превышение оптимальной скорости приводит к нарушению равновесия между флегмой и парами, и дефлегматор оказывается практически бесполезным. Кроме того, слишком высокая скорость испарения обычно вызывает захлебывание дефлегматора. При этом флегма не стекает спокойно по насадке, а скапливается в какой-либо ее части, пропуская пары в виде крупных пузырей. Разделения компонентов при таком режиме работы не происходит. Оптимальная интенсивность перегонки может быть различной в зависимости от типа насадки, размеров [c.145]

Условие для оптимальной температуры можно привести к форме, не зависящей от кинетических функций / (С), g (С) [6]. Обозначим через Тр температуру, при которой смесь того же состава, что и в рассматриваемом сечении, находилась бы в равновесии. Так как [c.368]

Конечно, переход от формулы (IX.3) к (IX.5) возможен только в том случае, если равновесная температура, соответствующая данному составу, существует и кинетические функции / (С), g (С) правильно описывают кинетику процесса в окрестности равновесия. Формулы (IX.3), (IX.5) показывают, что оптимальная температура, так же, как и температура равновесия, снижается с увеличением степени превращения. Так как при малых степенях превращения обе величины неограниченно возрастают, в сечениях, близких к входному, оптимальная температура не может быть достигнута и температуру реакции следует фиксировать на верхнем пределе Т. В частности, в случае реакции первого порядка равновесная температура обращается в бесконечность при степени превращения т] = = 1 — С/С о, равной [c.368]

Протекание экзотермических обратимых реакций характеризуется наличием оптимальной температуры, соответствующей максимальному выходу целевого продукта. Поэтому на участках печи, где реагенты далеки от состояния химического равновесия, т. е. в начале процесса, целесообразно создавать высокую температуру, а в конце, когда получающиеся продукты приближаются к равновесному состоянию, температура должна быть пониженной, чтобы сдвинуть процесс в сторону более полного превращения исходных материалов. [c.116]

Предварительный анализ свойств компонентов и смеси уже позволяет выделить группы альтернативных способов получения чистых компонентов, однако в большей степени полезен при выполнении анализа фазового и химического равновесия, так как сужает область экспериментальных и расчетных исследований. Например, если смесь относится к гомогенным без азеотропов с большой разностью температур кипения, но содержит компонент (или компоненты) с повышенной коррозионной способностью, то ее разделение может быть обеспечено обычной ректификацией (возможно, с применением аппаратов однократного испарения). Расчет этих процессов не представляет труда, однако, очевидно, особое внимание должно быть уделено подбору материала оборудования. С другой стороны, при наличии азеотропов число возможных способов разделения возрастает (азеотропно-экстрактивная ректификация, вакуумная ректификация или под давлением, мембраны, кристаллизация и т. д.). Ясно, что выбор оптимального способа разделения должен производиться на основе более полного расчетного и, возможно, экспериментального исследования. [c.97]

И теперь, когда американец торжествует над древнейшим врагом, нуждой, он стоит перед необычайно острым и нарастающим расовым конфликтом, запугиваемый рекордной высотой юношеской преступности. Но и практичный скандинав находится не в лучшем положении, мрачно размышляя о том, что в его маленьких странах, достигших стабильности и оптимального равновесия между политической свободой и экономической справедливостью, алкоголизм, психические заболевания, самоубийства и аборты приняли поражающий размах Аг(1геу Я., 1970, с. 160-161). [c.184]

Иэ опытов Краксфорда следует далее, что при пропускании над катализатором Фишера — Тропша при оптимальных условиях синтеза, параводорода и окиси углерода указанное равновесие не достигается, тогда как при более низких температурах, когда еще не наблюдается заметного превращения окиси углерода, это равновесие устанавливается. [c.87]

На примере синтеза аммиака сформулировать общие закономерности оптимизации обратимых реакций, равновесие которых практически не удается сместить в 1 орону образования продукта. Каковь[ пути получения нысс кого выхода продукта, проведения реакции с боль-ик)11 скоростью, поддержания оптимального состава газовой смеси [c.155]

В практике производственной работы с целью увеличения производительности аппарата в каждом отдельном случае уста-навл лвается свой оптимальный режим, т. е. свое время пребывания реагирующих веществ в реакционной зоне, в зависимости от конкретных условт" работы. Другими словами, в практическом осуц ествлении каждой химической реакции устанавливается ( [ .оя практическая степень достигнутого равновесия, которая длн значительного числа промышленных реакций равна 85— 90% . Поясним это примером реакции синтеза аммиака [c.177]

В одном из патентов [38] описана схема, в которой адсорбент непрерывно пропускается в последовательном порядке через песколько зон контакта, В каждой зоне адсорбент находится во взвешенном состоянии. Адсорбент выпускается из зоны, отделяется от жидкости и затем вводится в следующую зону. Жидкость последовательно пропускается через зоны контакта в противоположном направлении. В каждой зоне по существу происходит процесс контакт шго взаимодействия, однако, чтобы достигалась желаемая степень разделения, число зон должею быть достаточно большим. Можно тaIiжe производить орошение. Анализ процесса можно выполнить при помощи диаграммы Мак-Кэба-Тиле, в которой состав внутрипоровой жидкости заменяется составом пара. Целесообразно пользоваться объемными, а не молярными концентрациями. Существенное различие при этом заключается в том, что рабочие линии процесса могут находиться в любом месте диаграммы, а линия, проходящая под углом 45° к осям, не имеет особого интереса. Число ступеней на такой диаграмме представляет собой теоретическое число зон контакта. Степень приближения к равновесию на каждой ступени экврхвалентна коэффициенту полезного действия тарелки. Можно определить среднее время, необходимое для достижения различных степеней приближения к равновесию, и рассчитать, каково должно быть оптимальное соотношение между числом ступеней и их емкостью. [c.164]

Чтобы реакция по уравнению (16) проходила с оптимальной скоростью и равновесие было сдвинуто возможно больше вправо, необходимо исполь-зоиать активатор — растворитель для реагента (метиловый спирт или метилэтилкетон), который, по-видимому, играет важную роль в создании гомогенного раствора мочевины и м-парафина, как это следует из- уравнений (14) и (15). Однако природа и концентрация активатора не должны сдвигать влево равновесие в уравнении (17). Для получения количественных выходов весьма важно подобрать условия, обеспечивающие максимальный сдвиг равновесия вправо на всех стадиях реакции. [c.221]

Для получения достаточно высоких выходов ацетилена в результате первичного пиролиза необходимы температуры выше 1200° С оптимальные условия пе определены. К числу других ваншых условий процесса относятся короткое время контакта, быстрое охлаждение продуктов реакции и низкие парциальные давления сырья и продукта. Последнее условие достигается прыменением вакуума или посредством добавления разбавителей. Данная работа ставит своей задачей критическое освещение имеющихся данных о первичной пиролитичеырй стадии. Поставленная проблема рассматривается здесь с трех точек зрения равновесие, кинетика и механизм проводимых реакций. [c.57]

Итак, существует оптимальное соотношение концентрации водорода и углеводорода на поверхности катализатора, при котором устанавливается равновесие между процессами регенерации поверхности катализатора водородом и адсорбционным вытеснением молекул углеводорода водородом с поверхности катализатора и ограничением протекания побочных реакций. Определение области оптимального соотношения очень важно для выбора технологических параметров процесса, определяющих активность, селективность и стабильность катализатора. Нами было показано, что в случае осуществления реакции изомеризации н-гексана на HF-SbFs с увеличением парциального давления водорода скорость реакций гидрокрекинга и диспропорционирования н-гексана снижается, одновременно несколько снижается и скорость его изомеризации (рис. 1.20, 1.21). [c.36]

В главах IX—XVIII дан обзор отечественной и зарубежной научной литературы в области экспериментального и теоретического исследования равновесий химических реакций. Из всего критически отобранного материала и на основе наиболее достоверных данных осуществлен термодинамический анализ процессов химической переработки нефтяных и природных газов. Этот раздел содержит результаты большого числа расчетов, выполненных автором и оформленных в виде графиков, таблиц, конкретных рекомендаций по выбору оптимальных условий для осуществления многих нефтехимических процессов производства полупродуктов и мономеров. [c.2]

С экономической точки зрения очень важно оптимально использовать агент сульфирования — Н.2504. В самом деле, вследствие нестабильности продуктов в присутствии Н2304 невозможно сдвинуть, равновесие сульфирования в сторону образования сульфокислот посредством непрерывного удаления образующейся воды (например, азеотропной перегонкой). Поэтому сульфирование проводят олеумом (20% 50з) при температуре около 25—30 °С, газообразным 50з, разбавленным инертными газами, или в растворе жидкой ЗОз. При этом достигают практически полного, а следовательно, экономичного-использования агента сульфирования кроме того, вторичных продуктов образуется немного. [c.341]

Время жизни образовавшегося дихлоркарбена всегда крайне мало. В отсутствие реагирующего олефина он выдыхается . Например, хорошо изучены многостадийные и сложные реак-ци с дихлоркарбеном, полученным из трихлорацетата натрия [614]. Однако в случае реакции Макоши весь дихлоркарбен не образуется одновременно. Побочные реакции и гидролиз идут медленно, и система остается реакционноспособной в течение длительного времени даже в отсутствие хорошего акцептора карбена. Таким образом, находящийся в равновесии с исходным реагентом ССЬ может ждать субстрат, и поэтому становится возможной реакция даже с очень дезактивированными субстратами. На практике применяют 50%-ный (концентрированный) водный раствор гидроксида натрия в присутствии ТЭБА как катализатора и хлороформа в качестве растворителя. Общие тенденции к образованию, присоединению и гидролизу ССЬ приведены в табл. 3.18. В отсутствие олефина медленный гидролиз хлороформа ускоряется примерно в 6 раз под действием ТЭБА. Добавление олефина приводит к повышению расхода хлороформа, величина ускорения зависит от природы олефина. Гораздо большее значение имеет то, что соотношение скоростей присоединения карбена и гидролиза хлороформа зависит от нуклеофильности олефина и может изменяться в очень широких пределах [384]. Поэтому малореакционноспособные субстраты следует перемешивать с большим избытком основания и хлороформа длительное время. Из данных, приведенных в табл. 3.18, видно, что условий, оптимальных для всех олефинов, не существует. Тем не менее была проделана большая и успешная работа по оптимизации условий реакции [c.291]

Из приведенных графиков видно, что все кри-170 вые изменения степени превращения на интервалах слоя имеют максимумы, положение и величи-Ш на которых зависят от других параметров. Увеличение скорости потока уменьшает в данном случае максимум степени превращения и сдвигает его по направлению потока. Повышение исходной температуры газа увеличивает максимум степени превращения и сдвигает его по направлению ко 130 входу реактора. При мольном отношении ре-210 агентов, превышающем оптимальное (1 55), максимум степени превращения уменьшается. При мольном отношении, не достигающем оптимального, максимум также понижается. По результатам измерений степени превращения и темпера-130 туры Паштори и др. рассчитали кинетические 2Ю параметры — такие, как константы равновесия и константы скорости реакции. [c.178]

Конечная концентрация бензольных углеводородов в поглотительном масле обусловливает ег расход, который, в свою очередь, влияет на размеры абсорбера и часть энергетических затрат, связанных с перекачиванием жидкости и ее регенерацией. Поэтому Хк выбирают, исходя из оптимального расхода поглотителя [3]. В коксохимических производствах расход поглотительного каменноугольного масла L принимают в 1,5 раза больше минимального Lmin [4]. В этом случае конечную концентрацию Хк определяют из уравнения материального баланса, используя данные по равновесию (рис. VI.2 и VI.3) [c.103]

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]

Затем устанавливают оптимальный ре>] им перегонки. Колонку выдерживают при полном орошении около 1,5 ч, чтобы в не1( у стан овил ос 1 равновесие между поднимающимися вверх парами и стекающе) вниз флегмой. Для этого обогрев колбы и муфты регулируют так, чтобы скорость падения капель из головки в колонку (скорость орошения) была на 30% меньше скорости падения 5санель из колонки в колбу (скорость отекания флегмы) . Счет капель, стекающих в колбу, ведут от слова раз до слова одивнадцать , отмечая время по секундомеру. (Это отвечает времени падения 10 капель, для описываемой колсгаки за это время из головки в колонку должно стечь 7 капель). [c.151]

При увеличении расхода растворителя равновесие сдвигается вправо, при этом расход активатора, участвующего в процессе комплексообразования, уменьшается. Это приводит к необходимости одновременно повышать расход активатора, что снижает экономичность процесса. Кроме того, растворитель в какой-то степени разрушает комплекс, поэтому повышение его содержания приводит к повышению расхода карбамида. С увеличением расхода хлористого метилена выше оптимального [54] (табл. 31) снижается скорость и глубина извлечения комплексообразующих компонентов из фракций долинской нефти. Так, при обработке этих фракций (100% (масс.) карбамида оптимальный расход хлористого метилена составляет 100—1150% (масс.) на нефть. В связи с этим авторы [63] предлагают использовать для рецир,куляции депарафинированное дизельное топливо и раствор парафина. Следовательно, выбор растворителя и активатора для карбамидной депарафинизации и их оптимального расхода зависит от качества сырья, природы растворителя и активатора, их взаимной [c.221]

К объективным причинам относится объективно существующая на стадии проектирования неполнота экспериментальной информации о параметрах равновесия и физико-химических свойств веществ и их смесей при различных температурах и давлениях, неопределенность исходной информации об изменении активности катализаторов, о кинетических параметрах химических, диффузионных и теплообменных процессов, имеющих сложную детер.минированно-стохастическую природу, а также неполнота информации о сложной гидродинамической структуре лотоков внутри аппаратов [1, 4, 32]. Кроме того, к неопределенной информации относятся стохастически изменяющиеся параметры сырья, топлива и энергии, внешние климатические условия функционирования ХТС, конъюнктурные изменения производительности ХТС по выпуску некоторого продукта. Указанная неполнота исходной информации существенно влияет на степень достоверности или надежности принимаемых проектных решений. Достоверное проектное решение должно давать такие значения конструкционных параметров оборудования ХТС и такие значения, или пределы, изменения оптимизирующих технологических переменных процессов, которые при функционировании ХТС обеспечивают выполнение с некоторой степенью вероятности, или статистической оптимальности, требований задания на проектирование при любых значениях неопределенных параметров ХТП и возмущающих воздействиях внутри области их допустимых значений и при соблюдении заданных в регламенте технологических ограничений [1]. [c.23]

Исследование условий фазового и химического ргвновесия. Знание условий фазового и химического равновесия позволяет не только принципиально решить вопрос о возможности разделения смеси методами ректификации, экстракции и т. д. или определить степень превращения в случае обратимых химических реакций, но и найти оптимальную схему разделения или условия проведения реакции. Данные по равновесию частично имеются в литературе, однако в большинстве случаев их необходимо либо измерять непосредственно, либо рассчитывать. Непосредственное измерение обычно связано с большими затратами времени и средств. Поэтому чаще всего приходится прибегать к расчетным методам получения равновесных данных на основе минимального объема экспериментальных параметров. Поскольку точность данных определяет качественные и количественные характеристики результатов расчета, необходимы точные базисные данные, равно как и надежные методы расчета. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология