ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

Параллельные реакции

К параллельным относятся реакции типа

А + В->Х и A + B->Y, где X - целевой продукт.

Параллельные реакции являются одной из причин снижения вы­хода целевого продукта.

Если основная и побочная реакция отличаются своими кинетиче­скими порядками, то создается благоприятная возможность для выбора наиболее приемлемого типа реактора. Этого удается достигнуть потому, что при различных порядках по-разному сказывается влияние концен­трации на относительные скорости реакции. Следовательно, в РВНД может быть достигнут как более высокий, так и более низкий выход це­левого продукта, в зависимости от условий проведения реакции. Пред­положим, что скорости параллельных реакций

rx = k{f[a, b, х), гу = к2/(а, Ь, у),

где а, Ь, х, у - соответственно концентрации исходных веществ и гото­вого продукта.

Тогда

rx _ kj(a, b,x) гу k2f(a, b,y)

Отсюда следует, что условия проведения реакции должны выбирать­ся с таким расчетом, чтобы это отношение было всегда максимальным.

Несомненно, что лучшим способом достижения этой цели является использование селективного катализатора, если его удается подобрать.

Например, может представиться случай, когда скорость первой реакции равна к]-а2-Ь, а скорость второй - к2-а-Ь. Тогда их отношение будет равно кj ■а к2. Это означает, что выход продукта X будет расти с увеличением концентрации реагента А и, кроме того, по мере протека­ния реакции условия будут становиться все более благоприятными.

Обобщая сказанное, приходим к выводу, что при более высоком порядке основной реакции, по сравнению с побочной, повышение кон­центрации реагента будет способствовать росту выхода. И наоборот, ес­ли основная реакция имеет более низкий порядок, то выход растет с по­нижением этой концентрации, в результате чего может быть скомпен­сировано соответствующее уменьшение скорости реакции.

В первом примере предпочтение следует отдать реактору перио­дического действия, или РВНД, поскольку средняя концентрация в них выше, чем в РСПД, при тех же условиях питания.

Если имеются все основания для выбора РСПД, то выход в по­следнем может быть повышен, хотя и не до уровня, достигаемого в РПД за счет увеличения числа последовательно соединенных ступеней, а при заданном числе ступеней - за счет последовательного увеличения объе­ма каждой последующей ступени, как показано на рис. 6.8.

В том случае, когда порядок основной реакции ниже порядка по­бочной, концентрация реагента должна быть по возможности мини­мальной.

а б

image59

Рис. 6.8. Выбор оптимального РСНД с заданным числом ступеней в случае проведения параллельных реакций: а - основная реакция имеет более низкий порядок по сравнению с побочной; б - основная реакция имеет низкий порядок по сравнению с побочной

image60

Рис. 6.9. Схема, поясняющая способ поддержания низкой концентрации реагента А путем ступенчатого добавления его в реактор вытеснения (а)

или смешения (б)

Во многих процессах этого достигают простым уменьшением кон­центрации реагентов на входе в реактор. Однако в других случаях неко­торые соображения (например, стоимость регенерации растворителя) могут воспрепятствовать использованию столь простого метода.

В этих условиях РСНД имеет преимущество перед РПД, посколь­ку в нем низкая концентрация реагента обеспечивается автоматически, особенно в случае небольшого числа последовательно расположенных ступеней и сравнительно большой первой ступени (рис. 6.9).

Добавить комментарий

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов

К основному оборудованию для промышленного уплотнения дис­персных материалов относятся смеситель, устройство для уплотнения (тарель, пресс, экструдер и др.), конвейер, сушилка или классификатор. Обязательными в установках являются системы пылеулавливания, включающие как …

Гранулирование в псевдоожиженном слое

В псевдоожиженном слое получают гранулы удобрений, таких как карбоаммофоски, карбамида, аммиачной селитры, нитрофоски, аммофо­са, а также кормовых дрожжей, лекарственных форм, алюмосиликатов, порошков синтетических цеолитов и др. Сущность процесса заключается в …

Закономерности уплотнения материала и аппаратурное оформление метода прессования

Руда и рудные концентраты, металлическая стружка, отходы ме­таллургических заводов и обогатительных фабрик, стекольные шихты могут быть переработаны в куски-брикеты прессованием с добавлением и без добавления связующего вещества. Метод прессования используется …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.