化學(xué)反應(yīng)器ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 09:35本頁(yè)面
【正文】 的操作線，直到某條操作線與動(dòng)力學(xué)曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 xA≥xAN時(shí)，所作操作線的條數(shù) =N。 167。 77濃度對(duì)復(fù)雜反應(yīng)的影響 一、濃度對(duì) 可逆反應(yīng) 的影響 優(yōu)化目的 — 提高 xA和 (rA) 一級(jí)可逆： 平衡時(shí) : (rA)=0 0 0 00120 ( 1 ) 1Ppe C A A e A A e A eA e A e A A e A eC C C C x xkKk C C C x x? ?? ? ???? ? ????(rA)= k1CAk2CP=k1CAk2(CA0CA)=k1CAk2CA0+k2CA (CP=CA0CA) =(k1+k2) CAk2CA0= (k1+k2) (CA CAe)=(k1+k2)CA0(xAexA) 定容反應(yīng) 有惰性氣體時(shí)：設(shè) CT=CA+CP+Ci Ci惰氣 ∴ CP=CTCACi 同理可導(dǎo)得： (rA)= k1CAk2(CTCACi) =(k1+k2)CAk2(CTCi) )( 21222210210 kkkCCkkCkkCCkkCC eAAeAeAAeAeA ???????A P 1 2 1 2 0( ) ( ) ( ) ( ) ( )A A A e A A e Ar k k C C k k C x x? ? ? ? ? ? ?等溫可逆反應(yīng)時(shí)可采取措施有： ： CA↗ ， (rA)↗ ， 為提高 CA 應(yīng)盡量減少返混，即采用無(wú)反混的反應(yīng)器。 , 如 : CO+H2O CO2+H2 可提高廉價(jià)原料的濃度 CH2O，以提高 xCO(e) ,則 (rA)提高。為提高 (rA)，可降低 xA，而采用循環(huán)流程，在較低轉(zhuǎn)化率時(shí)將反應(yīng)混合物引出反應(yīng)器。分離出產(chǎn)物后，使反應(yīng)物返回反應(yīng)體系打循環(huán)，如合成氨： N2+3H2 2NH3 ??二、濃度對(duì)平行反應(yīng)的影響 優(yōu)化目的 — 提高 目的產(chǎn)物 的選擇率 為提高對(duì)目的產(chǎn)物的選擇率，對(duì)于不情況應(yīng)采取不同措施： a1 a2 b1b2時(shí)，應(yīng) ↗ CA和 CB：應(yīng)選管式反應(yīng)器和間歇釡，一次投料，在低 XA下反應(yīng)，分離產(chǎn)物后反應(yīng)物打循環(huán)。 a1＜ a2， b1＜ b2時(shí)，應(yīng) ↓CA、 CB：應(yīng)選用全混流反應(yīng)器，滴加AB或用稀釋劑或產(chǎn)物稀釋反應(yīng)物（產(chǎn)物循環(huán)）。 a1 a2， b1b2時(shí)，應(yīng) ↗ CA， ↘ CB：應(yīng)選用管式間歇釜或多級(jí)串聯(lián)釜， A： 一次投料， B： 滴加或分多股多處加入。 4. 當(dāng) a1＜ a2， b1b2時(shí)，應(yīng) ↘ CA， ↗ CB：應(yīng)選用管式間歇釜或多級(jí)串聯(lián)釜， B： 一次投料， A： 滴加或分多股多處加入。 5. 當(dāng) a1= a2 b1=b2時(shí)， β與 CA、 CB無(wú)關(guān)，應(yīng)設(shè)法 ↗ k1/k2，如改變溫度或加入 Cat等。 ?????? ??? ???)()(21副產(chǎn)物目的產(chǎn)物SPBAkk三、濃度對(duì)連串的影響 優(yōu)化目的 — 提高目的產(chǎn)物的選擇率 連串反應(yīng)大多數(shù)為一級(jí)反應(yīng)： 即 βP ∝ k1/ k2 βP ∝ CA/CP 而 CA/CP與 τ反 有關(guān)。如圖 818 為提高對(duì)目的產(chǎn)物的選擇率 ,對(duì)于不情況采取不同措施： 1. ∵ βP ∝ CA ∴ 不 應(yīng)當(dāng) 采用全混流反應(yīng)器 。 2. 反應(yīng)存在 t最佳 ， 當(dāng) k1＞＞ k2時(shí) ， t 最佳 較大， 可在較高 xA下反應(yīng) ； 當(dāng) k1＜＜ k2時(shí) ， t最佳 較小， 應(yīng)在較低的 xA下反應(yīng) ,分離產(chǎn)物后反應(yīng)物循環(huán) 。 k1≈k2時(shí) , t 最佳 介于前兩者之間。 3. 達(dá)到 t最佳 時(shí)，應(yīng)迅速終止反應(yīng) ，如驟然降溫，突變 PH值，突然稀釋反應(yīng)物，破壞催化劑等。 四、反應(yīng)器的選擇和操作條件的確定 工業(yè)反應(yīng)器一般為流動(dòng)反應(yīng)器，而流動(dòng)引起的返混、傳熱、傳質(zhì)的變化都會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)，這種影響的大小又取決于反應(yīng)本身的特點(diǎn)。 化學(xué)反應(yīng)器的選擇是一個(gè)極為困難的問(wèn)題，一般說(shuō)來(lái)， 反應(yīng)物和催化劑的相態(tài)、反應(yīng)的特點(diǎn) (定、變?nèi)莘磻?yīng)，簡(jiǎn)單、復(fù)雜反應(yīng) , 以及優(yōu)化目標(biāo)等）、 所要達(dá)到的反應(yīng)要求，為實(shí)現(xiàn)此要求所需采取的措施，以及為實(shí)現(xiàn)工藝條件需要滿足的傳熱速率和傳質(zhì)速率等，這些因素都可能對(duì)反應(yīng)器的選擇有決定作用 。同時(shí)， 生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)物性質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等因素也不容忽視 。所以在許多情況下， 反應(yīng)器都需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì) 。 選擇時(shí)須綜合考慮以上各種因素，確定反應(yīng)器類(lèi)型和操作方法（ XA的高低、投料方式，是否循環(huán)、是否分段反應(yīng)、是否流化 …… 等） 作業(yè)： P45 （ 9， 10， 13） 051333125
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