Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Аппаратурное оформление реакций окисления аммиака (3.3)и (3.4)

Читайте также:
  1. I. Уровень первых реакций.
  2. N Наиболее важной реакцией микросомального окисления является гидроксилирование, сущность которого заключается во внедрении атома активированного кислорода в окисляемое вещество
  3. АВТОНОМНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМЫ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ
  4. Активного комплекса к расчету констант скоростей реакций
  5. Анаболических (эндергонических) реакций.
  6. Аппаратурное оформление
  7. Аппаратурное оформление хроматографических процессов
  8. Аппаратурное оформление экстракционных процессов
  9. Биомеханика двигательных реакций
  10. Введение. Основные виды реакций неорганического низкотемпературного и высокотемпературного синтеза
  11. ВЕЩЕСТВА-РАЗОБЩИТЕЛИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ



Реакции (3.3)и (3.4) являются параллельными.

 

Рис. 3.2 Схема контактного аппарата для окисления аммиака.

1- элементы корпуса реактора;

2- катализатор;

3- тепловой аккумулятор

 

 

А- вход исходных реагентов (механически очищенная от примесей газовая смесь аммиака и воздуха).

 

 

В- выход реакционной смеси.

 

Режимные параметры окисления:

Р=0.76 МПа, Т≈8500С, d=2200мм, катализатор Pt,Rd (в виде сеток)

 

Рис. 3.3 К схеме набора платиновых сеток.

z- расстояние между сетками (характеристика ячейки). Количество до 12.

d=2200 мм

 

Принцип действия:

Очищенная газовая смесь, содержащая аммиак и воздух подается в реакционную зону (организована набором сеток), проходит далее через тепловой аккумулятор 2, слой керамических колец и поступает в котел- утилизатор.

Реакции (3.3)и (3.4) в общем виде записываются:

aA+bB → rR+sS (3.5)

aA+bB→ рР+sS (3.6)

Реакции (3.5)и (3.6), так же являются параллельными.

Для оценки эффективности служит селективность.

Селективность:

- интегральная φ

- дифференциальная φ

характеризует долю исходного реагента, израсходанного на целевую реакцию.

- - интегральная селективность;

0 ≤ φ ≤ 1,

ΔnAR- количество исходных реагентов,

ΔnA- общее количество прореагированных реагентов

∆nA’- количество вещества А, которое пошло на образование вещества R по целевой реакции

Рассмотрим составление ССС. За основу применим соотношение (2.4). Составим ССС для реакций (3.5), (3.6):

Для (3.5)

 

Δn'A- количество вещества А, которое пошло на образование вещества R по целевой реакции

Для (3.6)

Предполагая, что на входе А (рис.3.2) продукты NO,N2 и H2O отсутствуют.

(для незамкнутой технической схемы) (3.10)

С учетом (3.10) перепишем (3.8) и (3.9)

(3.11)

 

- кол-во в-ва А, кот пошло на образование побочного продукта P

(3.12)

 

Где, - нормирующий множитель

ΨAR= а/r

ΨAP= a/p

Согласно закону аддитивности

(3.13)

Где ∆nA'- это количество вещества А, которое пошло на образование R.

∆nA''- это количество вещества А, , которое пошло на образование побочного продукта Р.

Сложим соответственно левые и правые части уравнений (3.11) и (3.12) с учетом (3.13), имеем:

-для параллельных реакций.

Числитель в уравнение (3.7): рассмотрим выражение (3.11) и вместо

∆nAR= ∆nA', тогда

Пример 3.1: Определить селективность φNO для реакции (3.3) и (3.4), если

nNO,f = 2 кмоль, nN2,f = 3 кмоль.



Рабочее уравнение (3.16)

При повышении селективности:

Т.е уменьшается скорость побочной реакции.С помощью катализатора увеличена скорость целевой реакции.

Катализатор – это вещества, целенаправленно ускоряющие целевую реакцию через образование промежуточных соединений на поверхности катализатора.

На рис.3.3 кривая 3.2

 

3.Выход целевого продукта. (Φ)

Φ характеризует степень приближения фактического количества продукта к теоретически возможному.

Установим связь: Φ(xj,φ)в явном виде, т.е. получим количественное соотношение

 

ФR=nR,F/nRmax nR,0=0 (3.17)

 

Для этого запишем ССС для реакции (3.5) и (3.6)

Получили (3.8) и (3.9)

Далее сделаем допущения:

1. , т.е. побочными реакциями при теоретическом рассмотрении можно пренебречь

Тогда

2.Все количество исходного реагента полностью израсходовано на целевой продукт

Теоретически max количество вещества

Числитель в уравнении (3.17)

использовано выражение для расчёта селективности формулой (3.15)

Решаем уравнения (3.15) относительное количество вещества R в виде:

Подставляем (3.19) и (3.18) в выражение (3.17)

 

Лекция 4.

 

4.Производительность реактора ПR

ПR- мгновенная производительность, определяющая временное пребывание в реакционной смеси в аппарате,

ΔnR- это количество целевого продукта, образующегося в единицу времени,

t - это среднее время пребывания частиц в аппарате,

τ=V/υ (4.2)

V- объем реактора, м3

υ - объемный расход реакционной смеси через реактор,м3

 

Пример 4.1: Определить производительность по NO для реактора (рис 3.2) и условия из примера 3.1 nNO,f = 2 кмоль, nNO,0=0, при условии достижения opt.

К определению opt.

Для случая лимитирующей стадии диффузии NH3 к поверхности катализатора используют выражение Эйнштейна:

Z(рис.3.3)=10-4 м – линейный размер сетки;

- коэффициент диффузии аммиака, при Т=7000 =1= 10-4

Подставим (4.4) ®





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 135; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 107.22.126.144
Генерация страницы за: 0.017 сек.