以纯A为原料在连续釜式反应器中生产P 反应式为 A→P rP=k1cA A→U rU=k2cA 式中 反应速率常数k1 k2与温度
反应,反应式,常数
已帮助 人
以纯A为原料在连续釜式反应器中生产P，反应式为
A→P rP=k1cA
A→U rU=k2cA
式中，反应速率常数k1，k2与温度的关系符合阿伦尼乌斯方程，指前因子A1=4.368×105h-1，A2=3.533×1018h-1，反应活化能E1=41800J/(mol·K)，E2=141000J/(mol·K)。若空时为1h，试问在什么温度下操作P的收率最大？
-
按
可分别列出组分A和P的物料衡算式
(a)
(b)
Vr/Q0=τ，cA=CA0(1-XA)，cP=cA0YP，把它们和速率方程一起代入式(a)及式(b)中得
(c)
(d)
由式(c)得
(e)
代入式(d)化简后有
(f)
令dYP/dT=0，得
(g)
此即为P的收率最大所要求的条件式，而
同理
代入式(g)有
(1+k2τ)E1=k2E2τ
将阿伦尼乌斯方程代入上式整理后得
或(h)
将有关数值代入式(h)，即可求出产物P收率最大时的反应温度
但要注意，这是对一定的空时而言的，此处空时为1h。若空时改变，则最佳操作温度要相应改变。例如，当τ=0.5h时，最佳操作温度为395.6K。