Cтраница 3
Большую роль в возникновении новых методов синтеза сыграло широкое использование каталитических процессов, благодаря чему стало возможно ускорение и упрощение многих ранее применявшихся многоступенчатых методов. Весьма плодотворным оказался накопленный в промышленности синтетического аммиака опыт использования высоких давлений и катализа в газофазных процессах с рециркуляцией реагентов. [31]
Величина ФВ А достигает наибольшего значения как раз при максимальном содержании продукта В в реакционной массе. Поэтому без учета изменений в производительности реактора оптимальная степень конверсии будет соответствовать именно этой точке. Чаще бывает, что затраты на изготовление реактора и его обслуживание оказывают определенный эффект, и поэтому оптимум также смещается к более низким степеням конверсии, но в меньшей степени, чем при рециркуляции непревращенных реагентов. [32]
![]() |
Зависимость равновесного содержания метанола в реакционной смеси от давления и температуры ( СО. Н21. 2. [33] |
Выбор рабочей температуры при таком давлении обусловлен ее противоположным влиянием на равновесие и на скорость процесса. Слишком высокая температура влияет на скорость положительно, но ведет к нежелательному смещению равновесия в сторону разложения спирта, не позволяя достигнуть высокой производительности реакционного аппарата. Так, при синтезе метанола повышение объемной скорости с 3 000 до 36 000 ч - 1 ( снижение времени контакта с 120 до 10 сек) вызывает увеличение производительности с 0 17 до 0 75 кг СН3ОН на 1 л катализатора в час. Выбор оптимальной степени конверсии определяется, кроме того, увеличением энергетических затрат на рециркуляцию непревращенных реагентов и повышением селективности при снижении конверсии. [34]
Часто в систему необходимо вводить вспомогательные исходные вещества, например, когда новый ход процесса будет более выгодным, чем при непосредственном взаимодействии основных исходных веществ, или даже единственно возможным. В этом случае нужно так организовать производственный цикл, чтобы вспомогательное исходное вещество можно было регенерировать. После регенерации это вещество возвращается в цикл, и его расход ограничивается только потерями. Такой метод широко используется в химической технологии. Отметим, что он отличается от рециркуляции реагента, описанной на стр. Обычно возвращаемое в цикл вспомогательное исходное вещество регенерируется в результате химического превращения, а не выделяется из смеси физическими методами. Примером может служить использование концентрированной гидроокиси натрия для разложения боксита в производстве окиси алюминия методом Байера, сохранение в цикле окислов азота при башенном способе получения серной кислоты или введение в цикл аммиака при производстве соды методом Сольвея. [35]
МПа) и эквимольных количествах этилена и водяного пара степень конверсии при 280 - 300 С составляет всего 0 1 - 0 2 %, что совершенно неприемлемо для практических целей. В то же время при более низкой температуре реакция идет слишком медленно. Равновесную степень конверсии можно, однако, значительно повысить путем увеличения давления, так как реакция гидратации олефинов протекает с уменьшением объема. На рис. 65 приведена зависимость равновесной степени конверсии эквимольной смеси этилена и водяного пара от давления при разной температуре. Видно, что чем ниже температура и выше давление, тем больше равновесная степень конверсии. Это делает процесс прямой гидратации вполне осуществимым при условии рециркуляции непревращенных реагентов. [36]