процесу по довжині каталітичної зони;
) зниження вмісту аміаку на вході в контактний апарат;
) досконала конструкція апарату (колона синтезу).
Тепловий і матеріальний баланс адіабатичних РІВ і РПС
Матеріальний баланс РІВ
Реактор ідеального витіснення - такий реактор, в якому відсутні поздовжнє, радіальне переміщення, а здійснюється тільки дифузія, концентрація реагентів змінюється в результаті хімічного перетворення.
Розглянемо реакцію aA + bB = cC + dD,
за початкові умови приймемо V = const, zА В° = const, хА = 0, через деякий час ступінь перетворення в реакторі стане рівною хА + dxA, тоді
GFPA = V zA В° xA MA/22.4,
- фізичний прихід, кг/с; V-об'єм суміші, м Ві/ с; 22.4-молярний об'єм , м Ві/ кмоль;
MA - маса молярна речовини А, кг/кмоль; zA В° (1-xA) - концентрація залишився реагенту, кг/кмоль; zA В° хА-концентрація прореагировавшего реагенту, кг/кмоль.
GFRA = V zA В° (1-xA) dxA MA/22.4-фізичний витрата, кг/с
GCRA = UdVMA-кількість речовини А, яке прореагувало в результаті хімічної реакції, де U-швидкість реакції, кмоль/м Ві с; dV-зміна обсягу суміші, м Ві/ с.
За законом збереження діючих мас-прихід дорівнює витраті речовини в ході реакції:
GFPA = GFRA + GCRA, або
V zA В°/22.4 - V zA В° хА/22.4 = UdV + V zA В°/22.4 - V zA В° хА/22.4 - V zA В° dхА/22.4,
скоротимо і отримаємо рівняння матеріального балансу для реактора ідеального витіснення:
V zA В° dхА/22.4 = UdV.
Позначимо, що Vr-обсяг реактора, м Ві; тоді Vr = Vt,
де V-витрата суміші, м Ві/ с; t-час, с. Зміна обсягу реактора: dVr = Vdt,
тому V = const, то zA В° dxA/22.4 = Udt, перетворимо і отримаємо
dxA/dt = U22.4/zA В° - рівняння МБ в диференціальної формі.
Час, необхідний для досягнення заданої ступеня перетворення знайдемо за формулою, звідси випливає, що чим більше швидкість, тим менше час:
В
Тепловий баланс РІВ
Розглянемо реакцію, що протікає без зміни числа молей
aA + bB = cC + dD,
Т0 - початкова температура на вході в реактор, град; хА = 0 - початкова ступінь перетворення, х-кінцева ступінь пер...
