Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
OKhT_KhIM_PROTs_U.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Продуктивність у кг/годину в тоннах у добу або в кубічних метрах м3·сут –1.

Максимально можлива продуктивність називається потужністю.

Для порівняння роботи апаратів і установок різного пристрою й розмірів, у яких протікають ті самі хімічні процеси, використають поняття інтенсивність.

Інтенсивність- це продуктивність, віднесена до якоїсь величині що характеризує розміри апарата – до його об'єму або перетину. Вона може бути виражена рівняннями: І=П/V, І=П/S = G/τS.

Витрата сировини води, енергії й різних реагентів, віднесеної до одиниці цільового продукту, називають видатковим коефіцієнтом ß = Q/ R

де Q- витрата сировини, і ін.

Видаткові коефіцієнти виражають у тоннах на тонну ( т×т –1), кубічних метрах на т., м3·т –1, квт. г. т –1 і т.п.

Глибина протікання реакції, від якої залежить ступінь використання сировини й інші показники хіміко-технологічного процесу, характеризується ступенем перетворення й виходом продукту , а для складних реакцій, крім того селективністю.

Виходом продукту називається відношення кількості фактично отриманого продукту Gф до максимальної кількості продукту Gм , що могло б вийти з даної вихідної речовини.

X= Gф/ Gм

Для хімічних реакцій максимальна кількість продукту визначається по рівнянню реакції по основній вихідній речовині.

Ступінь перетворення – це відношення кількості реагенту, що вступив у реакцію, до його вихідної кількості.

Наприклад для простої необоротної реакції типу A R ступінь перетворення виражається рівнянням:

(4)

де ХА – ступінь перетворення реагенту А

NА,0 – кількість вихідного реагенту на початку процесу

NА - наприкінці процесу

Ступінь перетворення виражають у частках або в %, в останньому випадку:

(5)

З рівняння (4) виходить; що

NА = NА,0 ( 1- ХА ) ( 6 ).

Якщо протікає реакція

те , ,

Використовуючи ступінь перетворення, можна визначити кількість продуктів R, і S, що утворилися в результаті такої реакції, не ускладненої наявністю побічних взаємодій. Кількість продуктів NR і NS і реагентів, що вступили в реакцію, зв'язано між собою співвідношенням:

де: нормовані коефіцієнти, що враховують стехіометрію реакції і рівні відношенню стехіометричного коефіцієнта продукту до стехіометричного коефіцієнта реагенту.

Якщо реакція протікає без зміни об'єму, то

(7)

Де СА,О и СА – концентрації вихідного реагенту А в початку й наприкінці процесу.

З рівняння (7), знаходимо

СА = СА,0 ( 1 – ХА ) ( 8)

У тих випадках, коли об'єм реакційної суміші змінюється під час процесу, у функціональну залежність C= f ( XA ) уводять відносну зміну об'єму системи виражає рівнянням:

де εА - відносна зміна об'єму системи

VXA=0, VXA=1- об'єм реакційної суміші при ХА=0 і ХА =1

В окремому випадку - при лінійній зміні об'єму реакційної суміші в часі - залежність V - від ступеня перетворення можна записати:

V = V0 ( 1 + ε ХА ) ( 10)

З урахуванням рівнянь ( 6) і ( 10) поточна концентрація вихідного реагенту може бути виражена у вигляді:

але

тому чи (11)

Значення відносини для реакції

визначають по рівнянню

де β – частка стехіометричної суміші вихідних реагентів у реакційній суміші.

Вихід продукту характеризує отриманий результат, як частку від гранично можливого. Доцільно оцінити й реальну ситуацію, тобто дати кількісну оцінку ефективності цільової реакції в порівнянні з побічними взаємодіями.

Критерієм для такої оцінки є селективність відношення кількості(маси) вихідного реагенту який витрачено на цільову реакцію до загальної кількості вихідного реагенту,що проарегував з утворенням цільових та побічних продуктів.

(12)

φ- селективність

нормований коефіцієнт, що враховує стехіометрію реакції

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]