Основные показатели ХТП технологические ( степень превращения, селективность, выход продукта, расходные коэффициенты ).
Расходный коэффициент показывает количество затраченного сырья, материалов или энергии на производство единицы продукта. Его размерность очевидна: [кг сырья/т продукта], [м3 сырья/ кг продукта], [кВт-ч/кг продукта], [Гкал/т продукта] и т. д. Расходный коэффициент показывает количественно затраты на производство продукта, но не отражает эффективности использования расходуемых компонентов.
Выход продукта - отношение реально получаемого количества продукта из использованного сырья к максимальному количеству, которое теоретически можно получить из того же сырья.
Например, на получение 1 т НNО3 реально расходуется 290 -296 кг NНз. Если аммиак полностью превратить в азотную кислоту, его потребуется 270 кг. Выход продукта - 91-93%. Неполнота выхода продукта зависит от неполноты превращения, потерь, наличия примесей. Выход продукта – количество реально полученного целевого продукта, отнесенное к количеству этого продукта, которое получилось бы, если бы весь реагент перешел в этот продукт (к максимально возможному количеству получившегося продукта).
Степень превращения – количество прореагировавшего реагента, отнесенное к его исходному количеству.
Для простейшей реакции
,[2]
Где: - концентрация на входе в реактор или в начале периодического процесса,
- концентрация на выходе из реактора или текущий момент периодического процесса.
Для произвольной реакции, например,
,
в соответствии с определением расчетная формула такая же:
.
Если в реакции несколько реагентов, то степень превращения можно считать по каждому из них, например, для реакции
Селективность – количество реально полученного целевого продукта, отнесенное к количеству этого продукта, которое получилось бы, если бы весь прореагировавший реагент перешел в этот продукт.
Или (через реагент): количество реагента, реально перешедшего в целевой продукт, отнесенное к количеству прореагировавшего реагента. Количество прореагировавшего реагента определяется разностью концентраций реагента в начале реакции и в текущий момент времени (на входе в реактор и на выходе из него),т.е. .
Для простейшей реакции селективность , а имея в виду, что для этой реакции , , т.к. в простейшей реакции нет побочных продуктов. Если превращение проходит с изменением количества веществ, например, , то в соответствии с определением стехиометрический коэффициент должен войти в расчетное выражение. В соответствии с первым определением воображаемое количество продукта, получившегося из прореагировавшего количества реагента, будет для этой реакции в два раза меньше, чем прореагировавшее количество реагента, т.е. , и расчетная формула . В соответствии со вторым определением количество реагента, реально перешедшее в целевой продукт будет в два раза больше, чем образовалось этого продукта, т.е. , тогда расчетная формула . Естественно, что оба выражения одинаковы.
Для более сложной реакции расчетные формулы записываются точно так же в соответствии с определением, но в этом случае селективность уже не равна единице. Например, для реакции , .
Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 5490;