Сравнение адиабатических реакторов при эндотермической реакции

< >

Т.к. при эндотермической реакции температура будет падать, то в РИВ будет плавное уменьшение температуры по длине реактора, а в РПС скачкообразное.

При проведении эндотермической реакции в адиабатическом режиме, всегда предпочтительнее РИВ.

Аналогично можно сравнить изотермический и адиабатический режим.

Для эндотермической реакции:

Потому что постоянство температуры обеспечивает постоянство состояния равновесия, а уменьшение температуры смещает равновесие в сторону исходных веществ.

То есть при проведении эндотермической реакции, при выборе гидродинамического и температурного режима, следует учитывать:

1. РИВ изотермический - идеален, но сложен конструктивно, поэтому на практике его не строят.

2. РПС изотермический - простая, но так как температура понижается, мы не можем гарантировать полное превращение ключевого компонента

3. РИВ адиабатический - идеален конструктивно.

4. РПС адиабатический - на практике не строят/

Нужно получить среднее между 1 и 3 по конструкции 1 (РИВизо), но не стоит задача компенсировать весь тепловой эффект. На разных участках – разная температура.

Используют некое промежуточное состояние – политермический режим.

Пример: конверсия метана

Охлаждение от 900° до 820°.

CH4 + H2O = CO + 3H2 эндо

CH4+2O2 = CO2 + 2H2O экзо (параллельная реакция)

Парокислородная конверсия: кислород в недостатке, чтобы весь прореагировал с метаном.

Паровоздушная: подается не чистый кислород, а воздух в таком количестве, чтобы после того как О2 прореагировал, оставшийся азот составил с Н2 смесь в соотношении 3:1(сырье для синтеза аммиака).