3. Оптимизация реакционного узла
Определяем выход продукта в интервале степеней превращения 0-1.
Зависимость выхода продукта в РИВ ( yC ) имеет вид [5]:
yC
=
,
в РИС (yC):
yC
=
ФС∙хА,
yC
=
*хА,
где а=k2/k1; b=k3\k1; z=1-xA; e=k2\(k1+k3).
Для простоты и общности определения избирательности принимаем:
а=1, b=1, e=2.
Рис. 2. Зависимости выхода продукта 1-РИВ и 2-РИС от степени превращения при а=1, b=1, е=2
Данные для построения графиков приведены в табл. 7
Таблица 7
Зависимость выхода продукта в РИС и РИВ от степени превращения при разных значениях констант
хА |
yC (РИВ) |
yC (РИC) |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
0,09 |
0,043 |
0,2 |
0,16 |
0,064 |
0,3 |
0,21 |
0,091 |
0,4 |
0,24 |
0,1 |
0,5 |
0,25 |
0,1 |
0,6 |
0,24 |
0,09 |
0,7 |
0,21 |
0,07 |
0,8 |
0,16 |
0,057 |
0,9 |
0,09 |
0,031 |
1 |
0 |
0 |
Исходя
из рис. 3 мы окончательно принимаем
реактор идеального вытеснения (РИВ),
так как выход продукта в этом реакторе
будет выше, чем в реакторе идеального
смешения (кривая РИВ выше, чем кривая
РИС) .
Исходя из построенных графиков, делаем вывод, что выход целевого продукта на всем участке в РИВ выше, чем в РИС. Поэтому для проведения процесса лучше принять РИВ. Также анализируя зависимость дифференциальной избирательности от степени превращения, которая проходит через максимум, подтверждаем, что предпочтительнее РИВ.
Составляем
схему ввода реагентов в реакционный
узел.
Рис. 4. Схема ввода реагентов в реакционный узел.
А – акриловая кислота; 2 – реактор идеального вытеснения.
Заключение
В ходе данной работы была проведена оптимизация процесса получения акриловой кислоты.
Проведен аналитический обзор основных характеристик продукта, основные методы его получения и применения. Рассчитаны стандартные константы равновесия реакции получения целевого продукта и побочных реакций. Определена и отображена на графиках зависимость избирательности и выхода ключевого компонента от степени превращения. Подобран реактор для проведения процесса (РИВ).
Список использованной литературы
1)Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс] : база данных содержит сведения о всех видах лит., поступающей в фонд ГПНТБ России. – Электрон. дан. (10 файлов, 859 550 статей). – М., [199-]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EA%F0%E8%EB%EE%E2%E0%FF_%EA%E8%F1%EB%EE%F2%E0. - Загл. с экрана.
2)Свободная энциклопедия Википедия [Электронный ресурс] : база данных содержит сведения о всех видах лит., поступающей в фонд ГПНТБ России. – Электрон. дан. (4 файла, 639 420 статей). – М., [199-]. – Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/93.html.- Загл. с экрана.
3)Тюрин, Ю. Н. Расчеты по технологии органических веществ :учеб. пособие / Ю. Н. Тюрин ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2004. – 232 с.
4)Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя, А.М. Понамаревой. – 9-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Специальная Литература, 1999.- 232 с.
5)Тюрин, Ю. Н. Выход продукта в идеальных реакторах : методические указания к курсовой работе / Ю. Н. Тюрин ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 1998.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева”
Кафедра технологии основного органического синтеза
Пояснительная записка
к курсовой работе
«Оптимизация процесса получения акриловой кислоты окислением акролеина»
Студентка гр. ХО-081
Горюнова А.А.
Руководитель : Пучков С.В.
Кемерово 2012