Теория химических процессов органического синтеза
Для данного процесса степень конверсии рассчитывается по формуле:
Рассчитаем равновесную степень конверсии при давлении 1 атм, отсутствии инертных разбавителей. Результаты расчетов приведены в таблице:
|
Т, К |
х |
|
298 |
0,01 |
|
300 |
0,01 |
|
400 |
0,28 |
Продолжение таблицы
|
500 |
0,89 |
|
600 |
0,99 |
|
700 |
1,00 |
|
800 |
1,00 |
|
900 |
1,00 |
|
1000 |
1,00 |
График зависимости представлен на рисунке:
Как видно, для ведения процесса подходит температура в интервале от 600 до 800К.
Состав равновесной смеси при изменении температуры ведения процесса представлен в таблице:
|
Т, К |
Мол. доля в равновесной смеси | |||
|
изопентан |
изобутилен |
метан |
вода | |
|
298 |
0,9772 |
0,0114 |
0,0114 |
0,0000 |
|
300 |
0,9753 |
0,0124 |
0,0124 |
0,0000 |
|
400 |
0,5608 |
0,2196 |
0,2196 |
0,0000 |
|
500 |
0,0589 |
0,4705 |
0,4705 |
0,0000 |
|
600 |
0,0053 |
0,4973 |
0,4973 |
0,0000 |
|
700 |
0,0009 |
0,4995 |
0,4995 |
0,0000 |
|
800 |
0,0003 |
0,4999 |
0,4999 |
0,0000 |
|
900 |
0,0001 |
0,5000 |
0,5000 |
0,0000 |
|
1000 |
0,0000 |
0,5000 |
0,5000 |
0,0000 |
Поскольку процесс идет с повышением числа молей газа, имеет смысл создавать вакуум. Рассчитаем для диапазона давлений 0,1-1,2 атм и интервала температур 600-800К и отсутствии инертных разбавителей равновесную степень конверсии реагента:
|
Р, атм |
Р, кПа |
х (Т=600K) |
х (Т=700K) |
х (Т=800K) |
|
0,1 |
10,1325 |
0,9989 |
0,9998 |
0,9999 |
|
0,2 |
20,2650 |
0,9978 |
0,9996 |
0,9999 |
|
0,3 |
30,3975 |
0,9968 |
0,9994 |
0,9998 |
|
0,4 |
40,5300 |
0,9957 |
0,9993 |
0,9998 |
|
0,5 |
50,6625 |
0,9946 |
0,9991 |
0,9997 |
|
0,6 |
60,7950 |
0,9936 |
0,9989 |
0,9997 |
|
0,7 |
70,9275 |
0,9925 |
0,9987 |
0,9996 |
|
0,8 |
81,0600 |
0,9915 |
0,9985 |
0,9996 |
|
0,9 |
91,1925 |
0,9904 |
0,9983 |
0,9995 |
|
1 |
101,3250 |
0,9894 |
0,9981 |
0,9995 |
|
1,1 |
111,4575 |
0,9883 |
0,9979 |
0,9994 |
|
1,2 |
121,5900 |
0,9873 |
0,9978 |
0,9994 |
