Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теоретические основы процесса синтеза метанола - Розовский А.Я.
Розовский А.Я., Лин Г.И. Теоретические основы процесса синтеза метанола — M.: Химия, 1990. — 272 c.
ISBN 5—7245—0572—X
Скачать (прямая ссылка): teorosnovprocetanol1990.djvu
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 118 >> Следующая

Влияние водорода. Уже из табл. 18 видно, что наблюдаемый порядок реакции синтеза метанола по водороду мало отличается от единицы. Более подробное исследование приводит к аналогичному заключению.
В табл. 19 и на рис. 54 приведены результаты серии опытов при относительно низкой температуре 19O0C и относительно высокой объемной скорости 60000 ч ', сочетание которых обеспечивает низкие степени превращения и приближение реактора к безградиентному.
При высоких концентрациях диоксида углерода и малых концентрациях воды уравнение (4.43) приближается к уравнению первого порядка (Wi=sk3pHi). График на рис. 54 показывает, что эта зависимость действительно выполняется: наблюдаемая кинетика синтеза метанола в этих условиях имитирует кинетику реакции первого порядка. Можно считать, что данные по влиянию концентрации водорода не противоречат теоретической кинетической модели (4.43).
Наиболее трудно поддается экспериментальной проверке влияние концентрации диоксида углерода на наблюдаемую скорость синтеза метанола, поскольку изменение концентрации диоксида углерода приводит к изменению и текущей, и равновесной (в отношении равновесия реакции водяного газа) концентрации воды. Последняя в свою очередь также влияет на закономерности изменения концентрации воды по ходу процесса.
Второй особенностью процесса синтеза метанола, затрудняющей характеристику влияния концентрации диоксида углеро-
200
да на его скорость, является дезактивация катализатора в ходе эксплуатации, закономерности которой ниже будут рассмотрены более подробно. Хотя зависимость, отражаемая уравнением (4.43), сохраняет силу при частичной дезактивации катализатора, константы отдельных стадий и соответственно параметры уравнения изменяются. Изменение параметров уравнения приводит к изменению наблюдаемого порядка реакции по отдельным компонентам, что наиболее заметно именно на влиянии концентрации диоксида углерода. Поэтому для характеристики этого влияния требуется довольно жестко ранжировать данные по степени дезактивации образцов катализатора.
На рис. 55 приведены кинетические кривые для реакции синтеза метанола в интегральном проточном реакторе при относительно низкой температуре (1900C) и различных парциальных давлениях диоксида углерода. Как видно, при малых временах контакта (соответственно малых концентрациях воды) точки, соответствующие разным парциальным давлениям диоксида углерода, укладываются на одну кинетическую кривую, имитируя нулевой порядок реакции по CO2.
При увеличении времени контакта с накоплением воды в системе расхождения между кривыми с разными концентрациями диоксида углерода становятся заметными, что прямо со-
И/ск>оп.мкполь1(г с)
О I ! J Ри ,МПа
Рис. 54 Зависимость наблюдаемой скорости образования метанола в проточ-ио-циркуляциоином реакторе от парциального давления Hj при 190 "С, 5 МПа, 00=60 000 ч"1, рсо,=0,9 МПа (/ и 2— различные загрузки катализатора СНМ-1)
Рис. 55. Зависимость наблюдаемой скорости образования метанола от времени контакта при различном парциальном давлении CO2 в исходной газовой смеси (в МПа):
I— 1.1; 2 — 0,76; 3 — 0,45 (190'С. 6 МПа, рн -3,7 МПа)
14—1127
201
ответствует содержанию уравнения (4.43); при больших концентрациях CO2 торможение реакции водой должно уменьшаться, так что в опытах с большей концентрацией CO2 должна наблюдаться и более высокая средняя скорость реакции. Хотя рассматриваемые расхождения довольно малы, в условиях интегрального реактора они могут оказаться сглаженным результатом заметных отклонений порядка реакции от нулевого в уравнении скорости реакции.
Более надежно использовать для соответствующих оценок уже применявшееся выше сочетание низкой температуры синтеза и относительно высокой объемной скорости. Поскольку нас все-таки интересует наблюдаемый порядок реакции синтеза метанола по диоксиду углерода в области температур, более характерных для промышленной эксплуатации (а этот порядок явно должен меняться с температурой), такое сочетание уже не является оптимальным. Тогда остается лишь путь приближения реактора к безградиентному путем использования весьма малых времен контакта, т. е. высоких объемных скоростей.
На рис. 56 показана зависимость наблюдаемой скорости синтеза метанола от концентрации CO2 в смеси, подаваемой в реактор, для снежевосстаноилепного и частично дезактивированных образцов катализатора СНМ-1. В качестве свежевос-стаиовлениого катализатора здесь использованы образцы, эксплуатировавшиеся в стационарном синтезе при давлении 5 МПа в течение 30—100 ч. «Частично дезактивированными» в данном случае обозначены образцы с несколько большей степенью дезактивации, которая варьирует для разных образцов (обозначенные по разному точки), обуславливая довольно значительный разброс (рис. 56,6). Тем не менее, общий характер зависимости достаточно ясен из графика на рис. 56, б.
О 0,5 1,0 0 0,5 PcO1-MfIa.
Рис 56. Зависимость наблюдаемой скорости образования метанола в проточно-циркуляционном реакторе от парциального давления CO2 для свежевос-стаиовлеииого (а) и частично дезактивированного (16) катализатора CHM-1 [240 °С, 5 МПа, H0=IO6 ч"1; H2- 70—77% (об.)]
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 118 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.