Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Сложная реакция, параллельная схема превращения

< 

Обе реакции первого порядка, так что скорости превращения компонентов реакции A, R и S в соответствии  с уравнением

118


(2.38) составляют:

WK = -*,СА - к2СА = -(Л, + к2А; IVR = *,СА;

^s = к2СА. Математически процесс описывается уравнениями

Л7А/А = -(Ai+*2)CA :

dCR/dz = klCAi;                                         (2.146)

dCs/dx = k2CA; при т = О  СА = С0, CR = Cs = 0.

Решение первого уравнения системы (2.146) аналогично ре­шению (2.135):

С а 0(*'+*2>\                            (2.147а)

Подставим (2.147а) во второе уравнение системы (2.146); dCb/th = к\Со exp[-(*i + к2)х\ и проинтегрируем его:


С„ =

к\+ к2 Аналогично получим для С§:


С0[1_е- <*'+*2Н].


(2.1476)


*2

(2.147b)

Сс =

-C[l-e~(*1+*2)l].

£j + ki

Зависимости концентраций реагентов от т представлены на рис. 2.47. Обе частные реакции первого порядка. Дифференци­альная селективность Sfc по продукту R не зависит от концент­рации СА и равна SR = к\/(к\ + к2) - см. уравнение (2.47) при

п\ = п2 = 1 и рис. 2.48, а, линия п\ = п2. Поэтому и интеграль­ная избирательность

Sr = Cr/(Cr + Cs) = к{/{к\ + к2)

Q

не зависит от СА, не меняется по мере протекания процесса (с увеличением т). Это отражено линией п\ = п2 на рис. 2.48, б.


Рис. 2.47. Изменение концентрации реагентов в реакторе ИВ (или ИС-п) при протекании сложной параллельной реакции. Сплошные линии - при температуре Т\, пунктир - при Тъ > Т\ и Е\ > Е2


119


Рис. 2.48. Зависимость дифференциальной селективности Sfcдля параллельной реакции от концентрации СА (о) и интегральной селективности 5R от т (б) в реакторе ИВ (или ИС-п) при различном соотношении порядков частных реак­ций Л| И Л

На рис. 2.48, а представлены изменения Sfc от СА при раз­ном соотношении порядков частных реакций щ и «2- В реакторе концентрация СА исходного компонента А уменьшается от Q. По мере протекания процесса в реакторе, с увеличением т и уменьшением Сд, интегральная селективность будет меняться как среднеинтегральная величина Sfc  в интервале между Q и

текущим значением Сд, как показано на рис. 2.48, б.

С увеличением температуры процесс в реакторе будет проте­кать, естественно, интенсивнее. Насколько интенсивнее будут образовываться продукты R и S, зависит от соотношения энер­гий активации Е\ и Еа частных реакций. На рис. 2.47 пунктиром показано изменение профилей концентраций Цт) при увеличе­нии температуры и условии Е\ > Ej- В этом случае соотношение концентраций Cr и С§ будет в пользу R.

Из этих результатов следуют и практические выводы. При равенстве порядков реакций в параллельной схеме превращения («I = иг) достигаемая в реакторе степень превращения не будет влиять на селективность процесса. Если п\ > «2, то достижение высоких степеней превращения может быть нецелесообраз­ным из-за уменьшения избирательности по продукту R. Если tt\ < «2, то увеличение степени превращения благоприятно для селективности по продукту R. Повышение температуры благо­приятно и для интенсивности, и для селективности процесса, если Е\ > Ei- В противоположном случае (Е\ < Ei) снижение температуры благоприятно для селективности процесса в ущерб его интенсивности.


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы