4.2. Селективность и основы выбора реакционного узла с точки зрения селективности реакций разных типов
Кроме удельной производительности существует еще важный показатель эффективности ХТП- селективность.
Селективность
бывает интегральной )
и дифференциальной r.
Интегральная селективность - отношение количества полученного продукта к его теоретическому количеству, которое могло бы получиться из превращенного реагента в отсутствии побочных реакций.
=
=
=
;
;
В данном случае селективность считается как отношение количества полученного продукта к суммарному количеству всех продуктов сложной реакции. Дифференциальная селективность – используется при кинетических расчетах. Это доля превращенного реагента А и израсходованного на образование продукта В при бесконечно малом изменении системы, при τ→0.
;
где 
;
;если
возведем и вместо ∆→d,
то перейдем к скоростям.
=
;
;
;
;Скорость
превращения по всем возможным реакциям
в системе.
;
Для сложных реакций
по целевому компоненту 
;
;
Пример:
;
;
;
;
;
;
;
=
;
Поскольку при исследовании используем различные реактора, селективность в них будет различной (интегральная). А дифференциальная селективность, которая зависит от скорости, во всех реакторах одинаковая.
Для РИСа в виду
постоянства концентраций 
;
Для РИВа селективность нужно высчитывать через интеграл.
;
Может быть селективность для каскада реакторов складывается
=
;
;
-селективность
в каждом реакторе,
суммарная
степень превращения.
Характеристические уравнения РПД и РИВ одинаковы, поэтому формулы и итоговые значения расчета селективности одинакова, при условии, что τ одинаковое.
4.3. Расчет селективности в случае параллельно протекающих реакций
целевая реакция
побочная реакция
побочная реакция
=
;
разделим каждый член уравнения, получим выражение для расчета селективности параллельных реакций:
Расчет селективности в случае последовательно протекающих реакций:
=
=
=
некорректно!!!
Должно быть так
∙
;
4.4. Влияние условий процесса на селективность
Рассмотрим случай параллельных реакций. Степень влияния условий зависит от того, целевая или побочная реакция и какой порядок имеет эта реакция.
;
;
(одного
порядка)
=
;
=
;
;
=
=
;
Допустим первая
реакция второго порядка, тогда 2А
’;
A
C;
;
;
Вывод такой же
=
;
Если порядок реакции одинаковый, график зависимости от хА проходит параллельно оси ОХ
А ’;
2 A C;
;
;
=
;
Для РИСа если
А
,
то невыгодно держать хА,
и наоборот,
если побочная реакция имеет более
высокий порядок, то селективность
увеличивается с ростом степени
превращения.
;
;
;
Для i-го вещества уравнение баланса
;
;
=
;
;
;
Для параллельных реакций
В РИСе для увеличения селективности следует повысить или , и снижать степень превращения тех реагентов , по которым целевая целевая реакция имеет более высокий порядок и наоборот снижать
(
и с увеличением степени превращения
для тех реакций, по которым она имеет
более низкий порядок.
Рассмотрим ту же систему уравнений, но для РИВа.
Т.к. для РИВ и РПД характеристическое уравнение одинаковы, то селективность рассчитывается для них одинаково.
Рассмотрим случай
