Оптимальные параметры реакции температура

Оптимальные параметры реакции — температура, исходный состав, давление — зависят от термодинамики и кинетики реакции. Этот вопрос рассматривался в работах [6, 35—37], подробное обсуждение его дано также в монографии [7]. В табл. 6 приведена сводка оптимальных параметров. [c.120]

Наряду с исследованием механизма химических реакций методы химической кинетики используются также для решения такой важной задачи, как определение основных параметров процессов химической технологии (выбор оптимального времени реакции, температуры, концентрации реагирующих веществ, катализаторов и т. п.). [c.150]

Из приведенных выше данных следует, что оптимальными параметрами реакции гидрирования дифениламина в дициклогексиламин являются концентрация катализатора 0,5%, давление водорода 100 ат и температура 290—300 °С. Однако при осуществлении процесса в установке с объемом реактора 6 л и гидрировании больших количеств дифениламина (единовременная загрузка реактора 4 кг) встретились затруднения с отводом тепла реакции. Наружное охлаждение реактора подачей воды в рубашку оказалось малоэффективным и температура в реакторе быстро поднималась до 410 °С и выше. При этом в полученном гидрогенизате содержание легких побочных продуктов достигало 20% и более. [c.125]

Важное значение при хлорировании в кипящем слое имеет степень измельчения компонентов. Рекомендуется [14] измельчать восстановитель до 150 мкм, концентрат до 75 мкм. При более тонком измельчении компонентов происходит унос мелких фракций, и в конечном итоге показатели процесса хлорирования ухудшаются. Установлены [14] и другие оптимальные параметры реакции хлорирования цирконового концентрата температура 900— 1000 °С количество восстановителя 120% от стехиометрии по уравнению (12.5) допустимое содержание кислорода в хлориру- [c.284]

Следует отметить, что не все входные параметры в уравнениях состояния объекта существенно влияют на достижение оптимума целевой функции. Часть из них может принимать произвольные значения без явных помех для достижения требуемого оптимума. То же относится и к координатам состояния. Часть из них несущественна для достижения оптимальной траектории (она несущественна не для объекта, а для достижения заданной оптимальности). Так, например, температура жидкости в сборнике несущественна для регулирования заполнения сборника, а имеет значение, когда в сборнике протекает реакция, ход которой мы оптимизируем. [c.489]

До некоторой степени были изучены параметры процесса. Так, при использовании V в качестве исходного продукта и Т БА как катализатора реакцию лучше вести при комнатной температуре, чем при 45°С применение концентрированного гидроксида калия дает лучщие результаты, чем использование разбавленных растворов бензол — лучший растворитель, чем гексан оптимальное время реакции составляет 10 ч [828]. В определенных условиях использование краун-эфиров обеспечивает такие же или гораздо большие выходы [829]. Однако было обнаружено [829], что выходы в реакциях, катализируемых 18-крауном-6, после достижения максимума при дальнейшем увеличении времени реакции снижаются более или менее резко. Этот эффект наиболее ярко выражен при температуре 45°С, когда через 2 ч наблюдается максимальный выход 85%, а через 10 ч —лишь 53%. Низкокипящие (например, бутадиен) или гидрофильные субстраты могут реагировать с системой твердый гидроксид калия/краун-эфир даже при таких низких температурах, как —78 °С [829]. [c.363]

При изложении данного раздела мы будем основываться на работе [57]. Иногда возможно обеспечить оптимальные параметры процесса в так называемых нестационарных условиях. Стационарный процесс является лишь частным случаем бесконечно большого многообразия нестационарных режимов, которые возможно получить, например, при периодическом изменении условий осуществления реакции. В нестационарных условиях возникают широкие возможности в формировании полей состояний катализатора, концентраций и температур внутри аппарата, при которых можно добиться более благоприятных, чем в стационарном состоянии, условий протекания процесса. [c.286]

Параметры процесса. Большую роль в создании оптимальных условий реакции играет температура. Она влияет на расход катализатора, выход и качество алкилата. Наилучшие условия процесса достигаются при 5—13°С. При повышении температуры облегчается перемешивание кислоты и углеводородов, так как понижается вязкость, однако при этом ускоряются побочные реакции [c.298]

После нахождения оптимальных параметров процесса гипохлорирования ацетона были проведены серии опытов с широким варьированием состава гипохлоритных стоков и изменением температуры реакции в оптимально допустимых пределах. По данным опытов был составлен материальный баланс стадии гипохлорирования ацетона (табл. 2.31). [c.111]

При расчете геометрических параметров реактора на промышленную производительность чаще мы имеем информацию о лабораторных работах, позволяющих подобрать наиболее оптимальные параметры протекания реакции температуру, давление, катализатор, соотношение концентраций при определенной степени преврашения и времени протекания процесса. Лабораторные опыты в основном ведутся в периодическом режиме. Результатом этих работ является также и экспериментальная кривая распределения продуктов реакции в зависимости от времени, позволяющая сделать некоторые выводы об области, где протекает рассматриваемый процесс. Лишь после того, как будет выбрано уравнение скорости реакции, проинтегрировано и это уравнение будет хорошо аппроксимировать кривые распределения продуктов реакции, мы можем окончательно определить область протекания данной реакции. Выбранное уравнение скорости реакции и полученная на базе его интегрирования кривая распределения продуктов реакции используются затем при расчете реактора. Почти всегда область протекания реакции для рассматриваемого типа реакций не меняется при масштабном переходе. Влияние диффузионных процессов может стать более значительным при изменении гидродинамической обстановки с изменением масштабов аппарата. Но определяющей, как и прежде, остается сама химическая реакция, которая протекает медленнее диффузионных процессов. Таким образом,после того как мы определили область протекания химической реакции, рассчитали характеристический размер аппарата, его реакционный объем или длину в зависимости от гидродинамического режима, который необходимо создать в реакторе, можно перейти к составлению материального и теплового баланса. Поскольку процесс протекает в установившемся изотермическом режиме, уравнения материального и теплового баланса рассчитываются для аппаратов, для которых известны входные и выходные параметры и количество тепла, выделяющееся в нем- в единицу времени. Таким образом, имеющаяся информация для статических условий протекания процесса достаточна для того, чтобы с помощью физического метода моделирования на базе теории подобия рассчи- [c.89]

Следующим этапом математического моделирования является определение оптимальных условий проведения процесса. При теоретической оптимизации находят оптимальные параметры — температуру, давление и состав реакционной смеси, не принимая во внимание возможность их реализации. Например, для обратимой эндотермической реакции дегидрирования находят профиль оптимальных давлений по длине реактора, при котором скорость реакции в каждой точке реактора максимальна [c.116]

Все эти возможности являются непосредственным следствием обратной связи, создаваемой материальными потоками, но теория рециркуляции рассматривает их совместно с другими параметрами, влияющими на ход реакции,— температурой, катализатором и др. Проблема повышения оптимальности процессов имеет следующие три основных аспекта. [c.10]

Влияние температуры. Поскольку значения энергии активации отдельных реакций термолиза различаются между собой весьма существенно, то температура как параметр управления процессом позволяет обеспечить не только требуемую скорость термолиза, а прежде всего регулировать соотношение между скоростями распада и уплотнения и, что особенно важно, между скоростями реакций поликонденсации, тем самым свойства фаз и условия кристаллизации мезофазы. При этом регулированием продолжительности термолиза представляется возможным обрывать на требуемой стадии "химическую эволюцию" в зависимости от целевого назначения процесса. С позиций получения кокса с лучшей упорядоченностью структуры коксование сырья целесообразно проводить при оптимальной температуре. При пониженной температуре ввиду малой скорости реакций деструкции в продуктах термолиза будут преобладать нафтено-ароматические структуры с короткими алкильными цепями, которые будут препятствовать дальнейшим реакциям уплотнения и формированию мезофазы. При температуре выше оптимальной скорость реакций деструкции и поликонденсации резко возрастают. Вследствие мгновенного образования большого числа центров кристаллизации коксующийся слой быстро теряет пластичность, в результате чего образуется дисперсная система с преобладанием мелких кристаллов. Возникающие при этом сшивки и связи между соседними кристаллами затрудняют перемещение и рост ароматических структур. Более упорядоченная структура кокса получается при средней (оптимальной) температуре коксования (= 480 °С), когда скорость реакций деструкции и уплотнения соизмерима с кинетикой роста мезофазы. Коксующий слой при этом более длительное время остается пластичным, что способствует формированию крупных сфер мезофазы и более совершенных кристаллитов кокса. [c.177]

Интенсивность процесса (выход битума на 1 реакционного объема) в периодических кубах-окислителях ниже по сравнению с реакторами непрерывного действия вследствие более длительного окисления в кубах-окисли-телях и дополнительных затрат времени на закачку и откачку. На установках непрерывного действия при помощи схем и средств автоматизации легко поддаются стабилизации основные параметры процесса (температура окисления, расход сырья, расход воздуха и др.), создаются благоприятные условия для его интенсификации и сокращения времени пребывания сырья в зоне реакции. В результате улучшения контакта воздуха с сырьем повышается эффективность непрерывного процесса по сравнению с периодическим, улучшается степень использования кислорода воздуха и может быть достигнуто почти полное отсутствие кислорода в газообразных продуктах окисления. Стабилизация основных параметров процесса на оптимальных значениях для каждого сырья устраняет местные перегревы и улучшает основные свойства битумов. [c.285]

Проанализирована эволюция конструкций реактора алкилирования и выбора оптимальных параметров их работы. Наиболее совершенная технология состоит в проведении процесса в каскаде проточных реакторов с неподвижным слоем полностью высушенного СФК - Кт и постепенным (регулируемым) повышением в нем температуры реакции до 105-125°С, максимум до 135°С (на короткий промежуток времени). Эта технология осуществляется на закупленной по импорту установке получения ИЗ0-С9-АФ на АО "Нижнекамскнефтехим". [c.23]

Основные технологические параметры процесса (температура окисления и загрузка по сырью) определяются только физико-химической характеристикой исходного сырья. При осуществлении оптимальной загрузки реактора необходимо обеспечить время пребывания сырья в зоне реакции за один проход не менее 32 сек (при условии идеального смешения фаз и с учетом температуры и давления). Оптимальная загрузка реактора по сырью определяется путем деления общего расхода воздуха, подаваемого на окисление, на удельный расхО Д воздуха для данной марки битума. Отсюда следует,, что, чем выше значение удельного расхода воздуха для получения определенной марки битума, тем ниже производительность реактора по сырью. [c.118]

Движущую силу процесса можно увеличить, повышая концентрации реагентов С и давление Р до оптимальных значений. Перемешивание приводит к увеличению к только в случаях медленной диффузии реагентов в зону реакции. Температура — наиболее универсальное средство интенсификации технологических процессов, повышение ее ускоряет химические реакции и в меньшей степени диффузию. Однако рост температуры ограничен термостойкостью материалов и в обратимых экзотермических процессах приводит к уменьшению АС. Таким образом, интенсифицирующее действие всех параметров технологического режима, за исключением действия катализаторов, возможно лишь до определенного предела. [c.20]

Изменение выхода жидких продуктов и газа в зависимости от температуры и продолжительности реакции можно проиллюстрировать данными по гидрогенизации каменного угля в смеси с нефтепродуктом, приведенными в табл. 6.6. Из условий и результатов этих экспериментов можно установить, что оптимальными параметрами рассматриваемого процесса по сте- [c.178]

Разработка высокоэффективных процессов. Одним из основных принципов, позволяющих наиболее полно использовать сырье для получения целевых продуктов, является повышение селективности процессов. Селективность процесса зависит прежде всего от катализатора, а также от условий проведения процесса температуры, давления, концентрации реагентов, растворителя (в случае жидкофазных процессов), времени пребывания реагентов в зоне реакции и других параметров, а также типа реактора. При этом выбор оптимальных параметров позволяет достигнуть максимальной селективности процесса. [c.238]

Для понимания химических процессов в плазменных струях и правильного выбора стратегии оптимального управления необходимо располагать достаточной информацией о зависимости кинетики химических реакций, протекающих в этих струях, от параметров последних (температуры, состава, скорости и т. д.), о пространственно-временном распределении тех или иных веществ, принимающих участие в реакции, о роли гидродинамического режима и т.д. [c.12]

Следует отметить, что выбор оптимальных параметров процесса определяется не только термодинамическими представлениями. Так, например, следует учитывать, что повышение давления и температуры может привести к уменьшению к.п.д. плазмотрона и значительно затруднить эффективную закалку продуктов реакции. [c.143]

Сопоставление влияний многих факторов привело к выбору. следующих оптимальных параметров процесса. С кобальтовым катализатором работают при 180—200°С и 7—10 ат (синтез при среднем давлении). Объемное отношение окиси углерода и водорода около 1 2,2 выход бензиновой фракции 40—45%. На железном катализаторе поддерживают более высокую температуру (250—320 °С). Этот катализатор сравнительно легко образует карбиды, при разложении которых водяным паром выделяется углерод. Он образуется также в результате реакции [c.728]

При переходе к полупромышленным масштабам выяснилось, что одной из главных технологических проблем является выделение большого количества тепла реакции, вследствие которого температура в реакционной зоне непрерывно меняется, а главной конструктивной задачей — отвод тепла. Наилучший результат получен при продолжительности реакции 4,6 с, однако осталось неясно, как изменятся оптимальные параметры конструкции и режима при переходе к большому промышленному масштабу. Значит, данное моделирование проведено неправильно— оно не позволило рассчитать и оптимизировать процесс до сооружения оригинала. [c.11]

За протеканием технологических процессов в химических производствах необходимо вести тщательное наблюдение, чтобы не допускать значительных отклонений важнейших параметров процесса — температуры реакции, давления, концентрации реагирующих веществ, их расхода в единицу времени, уровня жидкости в аппарате и т. д. — от их оптимальных значений отклонения не только снижают выход продукта, ухудшают его качество, но и могут привести к авариям, порче аппарата, взрыву. Много лет, с момента возникновения химических производств и до последнего времени, контроль осуществляется следующим образом [c.339]

Максимальная скорость превращения /г-ксилола в ТФК о беспечивается подбором активных катализаторов, нахождением оптимальных параметров реакции (температура, давление, концентрации реагентов и т. д.). Кроме того, условия проведения реакции должны обеспечить и максимальный выход целевого продукта. Всего этого можно достигнуть, если скорость реакции окисления не осложняется диффузионными факторами и расчет реактора может быть проведен по установленным кинетическим параметрам. На лабораторных и опытных установках такие условия создаются относительно легче, когда парциальное давление кислорода и интенсивность перемешивания Р еактантов перестают влиять на скорость химической реакции. Однако при переходе от лабораторных (опытных) к промышленным реакторам, когда масштаб изменяется с 10 до 100, обеспечить кинетическую область протекания реакции жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов, в частности /г-ксилола, значительно сложнее и воспроизвести результаты и приемы лабораторных экспериментов не всегда возможно. [c.66]

Опыты 1П0 непрерывной полимеризации индено-кумароновой фракции проводили )В стеклянной аппаратуре, которая состояла из двух колонн (диаметром 30 мм и длиной 1000 мм), снабженных рубашками для теплоносителя (глицерин, масло) и заполненных насадкой. Сырую фракцию промывали растворами NaOH и H2SO4 и ректифицировали. Полимеризации подвергалась фракция 168—182 °С. Были установлены следующие оптимальные условия реакции температура 95—105 °С продолжительность цикла 15—30 мищ количество катализатора (на основе BF3) около 2%. В этих условиях автором работы получены высококачественные смолы светлого цвета, обладающие высокой температурой размягчения (до 140°С) и хорошо растворимые в обычных растворителях, например в ксилоле и его смеси с лаковым бензином. Катализатор удаляют из омол при помощи сорбентов (отбеливающих глин или активированного угля) и частично регенерируют. Преимуществом непрерывного метода является возможность сохранения строгого постоянства оптимальных (параметров смол. [c.10]

Принцип максимума дает возможность учестьограничения наобласть изменений параметров и найти оптимум, если он достигается на ее,границах. В качестве примера использования принципа максимума на рис. ХУ-14 приведены результаты отыскания теоретического оптимального режима реакции окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты при регулировании температуры добавлением холодного воздуха. В данном процессе введены ограничения нй температуру (Т = Тщах), интенсивность подачи холодного воздуха и = /щах), конечный объем реакционной смеси (V Наиболее целесообразна не непрерывная, а ступенчатая дозировка воздуха. [c.495]

Таким образом, исходя из всего вышесказанного, реакция оксиэтилирования этаноламидов кубовых жирных кислот и диэфиров триэтаноламина и кубовых жирных кислот протекает в диффузионной области при температуре 140° С и заданной интенсивности перемешивания. Это позволяет путем увеличения интенсивности перемешивания значительно увеличить производительность установок оксиэтилирования без изменения оптимальных параметров этого процесса. [c.167]

Перейдем к рассмотрению изменения профилей различных параметров вдоль реактора в системе с рециркуляционной петлей. Необходимое превращение на выходе из реактора может быть получено различными изменениями вдоль реактора параметров системы — температуры, давления, концентрации. Оно связано с количеством рециркулируемых в начало реактора компонентов. Естественно, что для каждой конкретной реакции роль указанных факторов проявляется по-разному. Несомненно, что широкое использование результатов одновременного поиска изменения профилей различных параметров может привести к весьма интересным результатам. Однако для решения этой задачи желательно дальнейшее совершенствование математических методов оптимизации и более детальное изучение химических аспектов процесса. Рассмотрение реакции дегидрирования этана показало, что существует определенный профиль температуры, который отвечает максимальной нроизвоцительности реактора по целевому продукту. При этом расход исходного сырья не является максимальным и соответствует строго определенной селективности и глубине превращения на выходе из реактора. Следовательно оптимальные профили изменения параметров режима эксплуатации действующих реакторов должны определяться одновременным изменением производительности аппарата. В частности, исследования по определению оптимального температурного профиля для консекутивной реакции показали, что в этом случае необ ходимо реакцию начать с самой высокой температуры оптимального профиля. Затем углубление процесса следует проводить по мере снижения температуры также в соответствии с оптимальным профилем, найденным, подчеркиваю, для рециркуляционной системы. Кстати, в этом плане применение увеличенной рециркуляции непрореагпровавшего сырья в адиабатических реакторах (таких, как реактор для каталитического дегидрирования этилбензола в стирол) люжет значительно повысить их мощность по свежему сырью. Прп такой постановке вопроса реакторы должны конструироваться таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям теории. Это противоречит существующему укоренившемуся положению, когда реакция осуществляется в готовой конструкции реактора в зависимости от его возможностей, [c.15]

К числу вопросов, решение которых необходимо для успешного развития исследований в этом направлении, следует, по-видимому, отнести количественную оценку состояния таутомерного и конформационного равновесия моносахаридов и их производных в зависимости от внешних факторов (растворители, температура, pH и т. п.) количественное или полу-количественьое измерение реакционной способности гидроксильных групп в зависимости от положения в углеродной цепи моносахарида и конформационной характеристики более подробный конформационный анализ ациклических форм моносахаридов измерение термодинамических параметров важнейших типов производных моносахаридов, позволяющее предсказывать состояние равновесия в обратимых реакциях, и т. п. Обобщение всех этих результатов с использованием современных электронных представлений и конформационного анализа позволило бы создать ряд полуколпчественных концепций о связи структуры и реакционной способности моносахарида в различных экспериментальных условиях, что дало бы возможность делать более точный выбор оптимальных условий реакции или целесообразного синтетического пути. [c.628]

В зависимости от температуры реакцию этерификации можно проводить в газовой фазе при температуре до 300 °С и в жидкой в присутствии и в отсутствие катализатора. Этерификацию терефталевой кислоты метиловым спиртом в жидкой фазе обычно проводят в ректификационных колоннах при относительно низких температурах с катализатором и в его отсутствие [92, 93]. При жидкофазной этерификации большое значение имеют температура, давление и время контакта ТФК с метиловым спиртом. Увеличение температуры и давления способствует ускорению процесса этерификации, однако эти параметры ограничиваются критической точкой для метилового спирта. Оптимальными параметрами приняты 250—260 °С и давление до 25,25-10 Па. При этих условиях метиловый спирт наиболее реакционноспособен и находится в жидком состоянии. При повышении критической температуры метилового спирта, находящегося в виде паров, он будет очень быстро проходить через реакционную смесь, что приведет к резкому снижению скорости этерификации. [c.167]

Рассматриваемая технология относится к малостадийным и включает два химических процесса, протекающих с высокой селективностью, - окисление изопропилбензола с выходом гидропероксида 91—95 % и разложение гидропероксида с выходом целевых продуктов 99 %. Высокая эффективность обеспечивается не только выбором оптимальных параметров протекания химических реакций (температура, давление, кислотность среды), но и использованием катализаторов и инициаторов процесса. В производстве используется доступное и относительно дещевое сырье — изопропилбензол, вырабатываемое процессами алкилирования. Данная технология является ярчайшим примером применения сопряженных технологических процессов, позволяя одновременно получать фенол и ацетон как два целевых продукта. Кроме того, использование при разработке принципа полноты выделения продуктов из реакционной смеси дает возможность получать в качестве товарного продукта а-метилстирол, который как мономер по некоторым показателям превосходит широко используемый стирол. [c.348]

Компенсация термоэффектов реакций в рабочем пространстве косвенной системы регулирования температуры объясняется тем, что указанные эффекты являются одним из внешних факторов, определяющих параметры автоколебаний температуры нагревателя. Всякое их изменение, ощущаемое датчиком регулятора как изменение теплового состояния системы, отражается в соответствующих изменениях параметров автоколебаний, что, как показано выше, не может привести к изменениям установившейся в рабочем пространстве температуры, если средний уровень колебаний —оптимальный. Изменения термоэффектов в рабочем пространстве, не регистрируемые датчиком как изменения теплового состояния системы, разумеется, не отразятся в соответствующих возмущениях параметров автоколебаний и не будут компенсированы системой, Что приведет к изменению установившейся в рабочем пространстве температуры. Поэтому для улучшения изотермических свойств системы косвенного регулирования температуры необходимо повышать чувствительность датчика регулятора к изменениям теплового состояния в рабочем прэстранстве, что достигается уменьшением тепловой инерции системы. [c.80]

Исследования проводили с использованием ротота-319]. На основании полученного математического описания выявлены оптимальные параметры проведения реакции температура 9и-110°С, объемная скорость подачи углеводородного сырья [c.57]

В работе [30] исследовалось влияние на процесс температуры, величины пробы, скорости газа-носителя, частоты ввода. Полученные результаты качественно совпадают с выводами работы Рогинского и Розенталя [29] для случая последовательного запуска большого числа импульсов в реактор. Типичные каталитические хроматограммы для этого случая представлены на рис. .23. Видно, что наряду с пиком непрореагировавшего циклогексана на хроматограмме появляется также пик циклогексана, образовавшегося в результате того, что водород из последующего запуска догоняет бензол из предыдущего и гидрирует его. Очевидно, что частота запуска должна быть подобрана так, чтобы свести к минимуму повторное образование циклогексана. Хроматографические эффекты могут быть, по-видимому, значительно больше, однако рациональный выбор оптимальных параметров можно будет сделать после математического анализа реальной модели. Частота импульса, очевидно, могла бы быть увеличена, если бы удалось ускорить прохождение продукта реакции по слою катализатора. Авторы показали, что при предварительной обработке А12О3 10%-ным раствором КОН в метаноле время удерживания бензола уменьшается и пик становится менее размытым (рис. .24). Катализатор при этом не уменьшает своей активности. [c.232]

Поисковые исследования показали, что на скорость реакции образования Л -гр< г-бутилакриламида N-трет-БАА) оказывают влияние следующие факторы мольное отношение реагентов, количество концентрированной серной кислоты, температура и продолжительность реакции. Для оценки влияния всей совокупности факторов на исследуемую реакцию и выбора оптимальных параметров проведения синтеза применен метод математического планирования эксперимента. С этой целью был реализован план второго порядка В4, близкий к D-оптимальному, позволяющий получить уравнение второй степени [4]. Были выбраны следующие факторы температура реакции — Xi (°С) мольное отношение реагентов НАК ИБ — Х , мольное отношение H2SO4 ИБ — Хз время реакции — 4 (м1ш). В качестве параметра оптимизации Y был принят выход Л -грег-бутплакриламида на загруженный изобутилеи (7о) (табл. 1). [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология