Свойства хтс как системы:
Зависимость режима одного аппарата (элемента) σι режима других.
Усовершенствование одного узла (элемента) улучшает эффективность ХТС в целом за счет выигрыша в другом узле системы.
Оптимальные режимы отдельно взятого элемента и функционирующего в системе могут различаться.
Неоднозначность режимов и их устойчивость.
Существование режимов. (Обратная связь в ХТС может быть причиной неосуществимости в некоторых системах устойчивых режимов. Это характерно для схемы с фракционным рециклом, состоящим из реактора и аппарата выделения продукта. В такой системе: 1. Исходное вещество поступает в реактор, где протекает реакция первого порядка со степенью превращения x; 2. После выхода из реактора продукты отделяются, а непрореагировавшее вещество возвращается в систему, увеличивая входной поток. Процесс описывается уравнением:
"лямбда"(T0)>1 — условие существования стационарного режима. Если "лямбда"(T0)<1, рециркуляция увеличивает нагрузку на реактор, x->0, а исходное вещество накапливается, что делает стационарный режим недостижимым. Проверка на существование стационарного режима обязательна для ХТС с рециклом.)
Производство аммиака – приведите химическую схему, дайте физико-химическое описание всех записанных реакций (фазность, обратимость, тепловой эффект, наличие катализатора). Приведите функциональную схему производства. стр. 396-412
Химическая схема:
гомогенная,
эндотермическая, обратимая, каталитическая
(никельсодержащий катализатор)
гомогенная,
экзотермическая, обратимая, каталитическая
(селективными катализаторами конверсии
СО являются железохромовый и медьсодержащий)
гомогенная,
экзотермическая, обратимая, каталитическая
(пористое Fe c добавками стабилизирующих
и промотирующих элементов (Аl, К, Са и
др.))
Функциональная схема:
Производство азотной кислоты – приведите химическую схему, дайте физико-химическое описание всех записанных реакций (фазность, обратимость, тепловой эффект, наличие катализатора). Приведите функциональную схему производства. стр. 412-421
Химическая
схема:
необратимая,
каталитическая (Pt |
Pd, Rh), гомогенная
обратимая, без катализатора, гомогенная
необратимая,
без катализатора, гетерогенная
Все
реакции экзотермические
Функциональная
схема:
Производство серной кислоты – приведите химическую схему, дайте физико-химическое описание всех записанных реакций (фазность, обратимость, тепловой эффект, наличие катализатора). Приведите функциональную схему производства. стр. 380-396
Химическая
схема:
гетерогенная,
экзотермическая, необратимая, без
катализатора
гетерогенная,
экзотермическая, без катализатора,
необратимая
гомогенная,
экзотермическая, каталитическая (Pt,
V2O5, Fe2O3), обратимая
гетерогенная, экзотермическая, без
катализатора, необратимая
Функциональная схема:
