高壓釜的可逆放熱反應(yīng)
高壓釜對(duì)這類反應(yīng)，為什么需要遞降溫度序列的理由，已經(jīng)作了概要說明，將敘述計(jì)算序列的方法。從數(shù)學(xué)上的要求來說。
這是非等溫最優(yōu)化問題中最簡(jiǎn)單的問題。 在前面的討論中，問題是按反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)問相互對(duì)立的要求而提出的。
但是，在工業(yè)生產(chǎn)條件下，由于通常不會(huì)達(dá)到平衡，因而，完全按動(dòng)力學(xué)項(xiàng)討論似乎更好些。對(duì)放熱反應(yīng)可參考E小于E這一實(shí)際情況進(jìn)行討論，這里E和E’分別代表正、逆反應(yīng)的活化能。這個(gè)從得到的不等式，意味著升高溫度的作用。
將是使逆反應(yīng)速度的增加，大于正反應(yīng)速度的增加。要知道，這里是討論產(chǎn)量問題，由此在接近高壓釜進(jìn)口的部位。
因已生成的產(chǎn)品還很少，這時(shí)為了加速正反應(yīng)，溫度就應(yīng)該高些，以便提高單位高壓釜容積的產(chǎn)里。然而。隨著反應(yīng)產(chǎn)品的不斷積累，溫度應(yīng)予逐漸降低，因?yàn)椋@樣做的結(jié)果，是可使逆反應(yīng)速度的減怪超過正反應(yīng)速度的減慢。
由此，按上所述，最優(yōu)序列是溫度從進(jìn)口到出口逐漸降低的序列。 現(xiàn)在要回答的問題是.為達(dá)到給定產(chǎn)全的產(chǎn)品。
而使高壓釜的容積為最小(或催化劑最小)，此時(shí)在管式高壓釜的任一截面上的溫度應(yīng)為多少? 從直觀判斷可以看出。這時(shí)的必要條件是在每一截面上的凈反應(yīng)速率(即正反應(yīng)速率減去逆反應(yīng)速率)，必須是它可能的最大值。