Случай - последовательная реакция
Cтраница 2
Если известна кинетика образования промежуточных и побочных продуктов, то можно предвидеть влияние пористой структуры на избирательность процесса и установить наиболее выгодную структуру для преимущественного образования определенного продукта. В случае последовательных реакций наложение диффузионного торможения всегда уменьшает выход промежуточного продукта; при параллельных же реакциях наложение диффузионного торможения увеличивает выход продукта той из реакций, скорость которой медленнее снижается с увеличением степени превращения. [16]
Очевидно, что в данном случае мы имеем дело не с последовательными реакциями. В случае последовательных реакций мы должны были бы ожидать с повышением температуры увеличения скорости второй реакции и, следовательно, увеличения выхода конечного продукта N. [17]
Очелидно, что в данном случае мы имеем дело не с последовательными реакциями. В случае последовательных реакций мы должны были бы ожидать с повышением температуры увеличения скорости второй реакции и, следовательно, увеличения выхода конечного продукта N2; в действительности наблюдается обратное. [18]
Пути последовательной реакции представлены на рис. VIII-41. В случае последовательных реакций, когда целевой продукт одновременно является полупродуктом, для получения максимального выхода нужно использовать реактор периодического действия или реактор полного вытеснения. Если необходимо интенсивное перемешивание реагентов, например для улучшения теплообмена или развития межфазной поверхности, то процесс можно проводить в каскаде реакторов полного перемешивания при незначительном снижении выхода. [19]
Если единицы измерения констант скорости одинаковы и численные их-значения близки, то ход изменения концентрации конечного продукта следует описывать уравнением типа ( VIII-80) с учетом констант скорости отдельных этапов. В случае многоэтапных последовательных реакций, в которых отдельные реакции могут быть обратимыми, зависимость такого рода имеет очень сложный вид. [20]
Если единицы измерения констант скорости одинаковы и численные их значения близки, то ход изменения концентрации конечного продукта следует описывать уравнением типа ( VIII-80) с учетом констант скорости отдельных этапов. В случае многоэтапных последовательных реакций, в которых отдельные реакции могут быть обратимыми, зависимость такого рода имеет очень сложный вид. [21]
Во многих синтетических задачах целью проведения последовательно-параллельных реакций являются не конечные продукты этих реакций, а какие-либо из промежуточных продуктов. Между тем, как и в случае последовательных реакций, кинетические кривые для промежуточных продуктов в последовательно-параллельных реакциях проходят через максимум. Следовательно, необходимо искать положение этого максимума с тем, чтобы добиться наибольшего возможного выхода нужного продукта. [22]
 |
Экспериментальные данные и результаты численного анализа анионной активированной полимеризации капролактама в тепловой волне ( точки - эксперимент, линии - расчет. I - длина реактора, Го 80 С. [23] |
При анионной активированной полимеризации е-капролак-тама источник в уравнении теплопроводности включает тепловыделения в процессе как полимеризации, так и кристаллизации. В этом случае температурная зависимость скорости кристаллизации является достаточно сложной, тем не менее формально распространение волны при полимеризации и кристаллизации напоминает случай последовательных реакций. [24]
Общие правила для максимизации выхода продуктов гомогенных реакций одинаково хорошо применимы и к реакциям с твердым катализатором. Указанные правила, приведенные в главе VII, обусловлены режимом движения потока в реакторе. Щри оптимизации процесса с параллельными реакциями в зависимости от их порядка необходимо поддерживать высокую или низкую концентрацию реагирующего вещества внутри аппарата, а в случае последовательных реакций нужно избегать смешения реакционных смесей разного состава. [25]
Однако основные теоремы и выводы теории рециркуляции показывают, что для одних реакций увеличение количества рециркулята, состоящего из непрореагировавшего сырья, одновременно увеличивает мощность реактора по сырью и по производству целевого продукта, а для других максимальный выход целевого продукта достигается не при максимальной производительности реактора по сырью, а при несколько меньшем, строго определенном, ее значении. Это дает возможность увеличить селективность процесса. Так, например, для рассмотренного нами случая последовательных реакций, когда исходное сырье и промежуточный продукт расходуются одновременно, в зависимости от кинетики процессов и условий режима, расход свежего сырья проходит через несколько максимумов и минимумов, а выход целевого продукта имеет один максимум. В последовательных реациях имеются стадии, в которых увеличению выхода промежуточного продукта соответствует уменьшение расхода свежего сырья. Характерно, что максимальному абсолютному выходу целевого продукта соответствует строго определенная степень превращения. Таким образом, мы получили теоретические результаты, которые сегодня даже квалифицированным специалистам могут показаться парадоксальными. Именно этим и объясняется, что во всей мировой промышленности органического синтеза господствует тенденция к осуществлению процессов с максимально возможной степенью превращения реак-тантов даже там, где это не вызван о / ч сто технической необходимостью. [26]
В химической технологии при оптимизации сложных процессов химического превращения вещества, с целью достижения наилучшего распределения продуктов реакции и обеспечения максимального выхода целевого продукта, исходят из анализа гидродинамической обстановки в реакторе. Гидродинамический режим движения характеризует перемешивание реагирующих веществ в аппарате ( в зоне реакции) и в значительной мере определяет избирательность протекания как простого, так и сложного процесса химического превращения вещества. При этом движение потоков взаимодействующих веществ в реакторе должно быть организовано таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная производительность аппарата по целевому продукту, а режим ведения химического процесса должен быть таким, чтобы скорость побочных реакций, а следовательно, и выходы их были минимальными. Для этого в случае протекания в реакторе параллельных реакций необходимо уменьшать или увеличивать концентрации исходных веществ в реакционном объеме ( в зависимости от порядка реакции), а в случае последовательных реакций - избегать перемешивания реакционных смесей, имеющих разный состав продуктов реакции. [27]
Страницы: 1 2