13. Как повлияет наличие инертных примесей в сырье для обратимых процессов при реализации принципа наилучшего использования сырья, если:

1. процесс протекает с уменьшением числа молей в системе

2. процесс протекает с увеличением числа молей в системе?

Обосновать ответ.

Ответ: Если процесс идет с уменьшением числа молей, то разбавление инертным компонентом смещает равновесие в сторону реагентов.

1. Если процесс идет с увеличением числа молей, то разбавление инертным компонентом смещает равновесие в сторону продуктов.

Применяется ↓ Р в системе (парциальное давление в компонентов смеси) (по принципу Ле-Шателье) для смещения равновесия вправо, при ↓ Р уменьшается скорость химической реакции(по стехиометрии) r ~ P ^n-1

Чем больше степень изменения количества молей, тем в большей степени система реагирует на изменение давления.

Р эффективное = Р общее(1- Сi)²

Рi = Nj P – закон Дальтона. Эффект разбавления (Nj ↓ ) подобен снижению давления в системе. Инертный компонент: дешевый, легко отделяется, подавляет побочные реакции, препятствует отложению углерода в органических системах. Для экзотермической реакции является теплоносителем для поддержания температуры.

Наиболее часто применяемый инертный агент – вод. пар.

14. С чем связаны ограничения в выборе объёмной скорости в производстве этанола методом прямой гидратации? Обосновать ответ. Какими соображениями определяется выбор объёмной скорости в циркуляционных процессах. С₂ Н₄ + Н₂О ↔С₂Н₅ОН, ∆Н<0

Ответ: Процесс сложный, обратимый, экзотермический. При температуре максимальной активности катализатора выход составляет ≈10%, что обуславливает большой размер рецикла. В случаях, когда размер рецикла велик, процесс целесообразно проводить с большими объемными скоростями (дабы уменьшить размеры аппаратуры). Однако в случае гидратации этилена объемная скорость газообразных веществ относительно невелика (порядка 1500 м³/ч). это обусловлено тем, что при больших скоростях велик унос фосфорной кислоты (которая является катализатором), что вызывает коррозию и понижает срок службы оборудования. Кроме того, при высоких объемных скоростях сложно организовать автотермический процесс.

Объёмную скорость процесса выбирают так, чтобы обеспечить высокую интенсивность и производительность процесса. В то же время не следует выбирать слишком большие скорости, т. к. в этом случае возможен «проскок» реагента

15. С чем связана необходимость рециркуляции продуктов реакции в хтс?

Какие потоки ещё циркулируют в ХТС и для каких целей?

Ответ: В ХТС могут рециркулировать исходные, промежуточные и продукты.

1) рецикл исходных веществ связан с неполнотой их превращения. Причинами могут быть:

• Термодинамические ограничения

• Малая скорость процесса

• Ограниченное время контактирования

• Избыток одного из реагентов

2) рецикл продуктов нужен для

• снижения интенсивности процесса

• увеличения скорости автокаталитических процессов

• для регенирирования физ. Св-в (напр., температуры)

3) рецикл промеж. В-в

• катализатор

• растворители

• водооборот