|
|
Процессы без тепловых эффектов ( при изотермическом температурном режиме).
Для реакции 1-го порядка: U=k*CA, ΔC = CA.
Вывод: при изотермическом температурном режиме скорость в потоке вытеснения для простых реакций всегда выше, чем скорость в потоках смешения.
Процессы с большими тепловыми эффектами. В потоках вытеснения, как правило, реализуется адиабатический температурный режим, в потоках смешения – изотермический всегда. 43.2.1. Без теплообмена (адиабатический температурный режим) Экзотермические реакции. А→В+q
Но движущая сила в потоке смешения меньше, поэтому сравнивают Эндотермические реакции. А→В-q, Значит, при равных входных условиях целесообразно проводить процессы в потоках идеального вытеснения. Примечание: следует учитывать, что в потоках смешения часто можно подавать реакц смесь с Твх более высокой. 43.2.2. Поток смешения с теплообменом (потоку вытеснения теплообмен не нужен).
Экзотермические обратимый пр-с. В потоке смешения с теплообменом можно достичь более высоких степеней превращения за счет приближения к Топт и смещения равновесия при понижении Т в ПС с теплообменом.
Ввод теплоты в потоке смешения позволяет повысить Тср вплоть до верхнего максимального предела. Это протекание процесса может позволить компенсировать снижение движ силы в потоке смешения.
Сравнение по избирательности. Тип потока во многом влияет на избирательность (через характер изменения концентраций и Т по длине реакц зоны). Параллельные реакции. А→В (целевой продукт) А→Д
Если Δn>0, с ростом CA растет избирательность. Выгодно проводить процесс в потоке вытеснения, т.к. Экзотермический процесс. В этом случае надо сравнивать влияние концентрации и температурного режима.
1) Пусть Е>0, Δn>0. С ростом температуры уменьшается избирательность. Температура в полном смешении > чем в потоке идеального вытеснения (плохо). СПС< плохо. Значит, надо проводить процесс в потоках вытеснения. 2) Пусть Е<0, Δn>0. По концентрационному фактору выгоден поток вытеснения, по температурному фактору выгоден поток смешения. Для решения требуется численно сравнение для конкретных условий. 3) Пусть Е>0, Δn<0 (наоборот). По С – ПС, по Т – ИВ. Требуется численный анализ. 4) Пусть Е<0, Δn<0. Однозначно по С и Т фактору выгодны реакторы смешения. Эндотермические процессы. 1) Е>0, Δn>0 – неявный случай. 2) Е<0, Δn>0. – лучше поток вытеснения. 3) 4) Е<0, Δn<0 – неявный случ. (самим проанализировать). Последовательные реакции. А→В→Д, Из этого соотношения следует, что чем выше СА и больше соотношение СА всегда > в реакторах вытеснения (при одинаковых степенях превращения), чем в реакторах смешения. Значит, по “С” фактору всегда выгоднее реакторы вытеснения.
  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
U=k*ΔC. Константы скорости в потоке смешения и вытеснения одинаковы. В потоке смешения вследствие перемешивания продуктов реакции с исходными веществами средняя ΔC равна конечной и меньше, чем в потоке вытеснения.
. Для процессов с большим тепловым эффектом 
; 
.
Для простых необратимых экзотермических процессов введение теплообмена в поток смешения позволяет увеличить Х при равных объемах реакц зон (см. материал выше). Если сравнение проводить при одинаковых Х (степень превращения), то ТПС(кон) будет ниже, чем ТИВ(кон) (т.к. часть теплоты отводится). Значит компенсируемый эффект повышения константы скорости в потоках смешения снижается.
Эндотермический обратимый процесс.
, 
, 
, 
, 
.
а) Изотермический температурный режим.
- не зависит от типа реактора, определяется природой катализатора и других факторов.
. Если Δn>0 – выгодны потоки смешения.
.
Е>0, Δn<0 – лучше поток смешения.
, тем выше избирательность.
, если ΔЕ<0, то проведение процесса выгодно при повышенной температуре. Для потока ИВ это будет наблюдаться при проведении эндотермических процессов. Если ΔЕ>0, то необходимо стремиться к понижению Т. В потоке ИВ однозначно имеют преимущества(как по С, так и по Т) при протекании экзотермических процессов. Во всех других случаях требуется проводить численный анализ по С и по Т.