Lựa chọn trạng thái làm việc cho hệ phân riêng và thiết bị phản ứng

6.1 Lựa chọn trạng thái làm việc cho hệ phân riêng và thiết bị phản ứng Các dòng của quá trình thường hiếm khi ở trạng thái nói chung phù hợp cho phản ứng hóa học và quá trình phân riêng. Nhiệt độ, áp suất và thành phần của dòng cần đưa về trạng thái yêu cầu để cho phép quá trình họat động được hiệu quả. Điều này đã được thảo luận trong chương 2, ở đó sơ đồ khối tổng quát đã được đưa ra (hình 2.4a). Hình này cho thấy 2 khối chuẩn bị nguyên liệu, một liên quan tới thiết bị phản ứng, còn khối thứ 2 liên quan tới phần phân riêng. Dưới đây đưa ra 2 luận điểm chung giúp cho việc phân tích và hiểu việc lựa chọn trạng thái làm việc cho quá trình công nghệ hóa học: 1. Sẽ dễ dàng hơn đạt được nhiệt độ vàhay áp suất của dòng so với việc thay đổi thành phần của dòng. Thực tế, thường nồng độ của một cấu tử trong dòng (đối với chất khí) là biến phụ thuộc và được kiểm sóat bởi nhiệt độ và áp suất của dòng. 2. Nói chung, áp suất trong khỏang 1÷10 bar và nhiệt độ trong khỏang 40 ÷ 260 o C không tạo ra những khó khăn lớn cho việc tiến hành quá trình.

CHƯƠNG 6 TÌM HIỂU VỀ TRẠNG THÁI CỦA QUÁ TRÌNH

Trong chương này, chúng ta sẽ học cách phân tích những nguyên nhân vì sao đối với những dòng và những quá trình cơ bản quan trọng lại chọn nhiệt độ, áp suất và thành phần xác định nào đó Các thông số trạng thái của quá trình thường là lựa chọn thỏa hiệp

về mặt kinh tế giữa chất lượng của quá trình và đầu tư cơ bản cộng với chi phí vận hành thiết bị Sự lựa chọn cuối cùng cho trạng thái họat động của quá trình không được tiến hành trước khi phân tích tính kinh tế của quá trình đó Những phân tích trạng thái của quá trình đáp ứng những yêu cầu đặc biệt cho phép chúng ta nghiên cứu và thay đổi trạng thái đó trong trường hợp cần thiết

6.1 Lựa chọn trạng thái làm việc cho hệ phân riêng và thiết bị phản ứng

Các dòng của quá trình thường hiếm khi ở trạng thái nói chung phù hợp cho phản ứng hóa học và quá trình phân riêng Nhiệt độ, áp suất và thành phần của dòng cần đưa về trạng thái yêu cầu để cho phép quá trình họat động được hiệu quả Điều này đã được thảo luận trong chương 2, ở đó sơ đồ khối tổng quát đã được đưa ra (hình 2.4a) Hình này cho thấy 2 khối chuẩn bị nguyên liệu, một liên quan tới thiết bị phản ứng, còn khối thứ 2 liên quan tới phần phân riêng

Dưới đây đưa ra 2 luận điểm chung giúp cho việc phân tích và hiểu việc lựa chọn trạng thái làm việc cho quá trình công nghệ hóa học:

1 Sẽ dễ dàng hơn đạt được nhiệt độ và/hay áp suất của dòng so với việc thay đổi thành phần của dòng Thực tế, thường nồng độ của một cấu tử trong dòng (đối với chất khí) là biến phụ thuộc và được kiểm sóat bởi nhiệt độ và áp suất của dòng

2 Nói chung, áp suất trong khỏang 1÷10 bar và nhiệt độ trong khỏang 40 ÷ 260 oC không tạo ra những khó khăn lớn cho việc tiến hành quá trình

6.1.1 Lựa chọn áp suất làm việc

Có những ưu điểm về mặt kinh tế liên quan tới các thiết bị họat động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển khi có mặt các chất khí Đây là kết quả của sự tăng khối lượng riêng của khí và giảm thể tích của khí khi áp suất tăng Với những điều kiện khác như nhau, để

có cùng thời gian lưu của khí trong các thiết bị, kích thước của thiết bị có dòng khí chuyển động qua cần không được lớn khi áp suất tăng

Đa số các thiết bị hóa chất có thể chịu được áp suất tới 10 bar mà không cần chi phí đầu tư bổ sung Ở áp suất lớn hơn 10 bar, cần thiết bị có thành dày hơn, chi phí thiết bị lớn hơn Ngược lại, làm việc ở áp suất thấp hơn áp suất khí quyển (trạng thái chân không) dẫn tới việc cần chọn thiết bị lớn hơn và có thể cần những yêu cầu kỹ thuật đặc biệt, và chi phí cho thiết bị sẽ cao hơn

6.1.2 Lựa chọn nhiệt độ làm việc

Có một số giới hạn về nhiệt độ đối với các quá trình hóa học Ở nhiệt độ cao, các vật liệu chế tạo thông thường (thép carbon) giảm đáng kể độ bền vật lý, và cần những vật liệu đắt hơn thay thế (ví dụ 6.1)

Ví dụ 6.1

Độ bền tối đa đối với thép cacbon và thép không rỉ, ở nhiệt độ môi trựờng, 400 oC và

550 oC được đưa ra dưới đây:

Vật liệu chế tạo Độ bền của vật liệu

Nhiệt độ thường 400 oC 500 oC Thép carbon (70) 1190 970 (giảm 18 %) 170 (giảm 75 %) Thép không rỉ (302) 1290 1290 (giảm 0 %) 430 (giảm 67 %)

Bảng trên cho thấy: thép cacbon mất 18% độ bền, còn thép không rỉ - 0% khi bị đốt nóng tới 400 oC, Khi tăng thêm 150 oC, lên tới 550 oC, thép cacbon mất thêm 67% độ bền, còn thép không rỉ - 67% Tại nhiệt độ 550 oC, thép cacbon có độ bền tối đa khỏang 15% so với giá trị của nó tại nhiệt độ môi trường, còn thép không rỉ có độ bền tối đa khỏang 33% so với giá trị của nó tại nhiệt độ môi trường Trong ví dụ này, rõ ràng thép cacbon không phù hợp cho họat động của thiết bị ở nhiệt độ cao hơn 400 oC, còn sử dụng thép không rỉ bị hạn chế Đối với những nhiệt độ cao hơn, hợp kim đắt tiền hơn là cần thiết để chế tạo thiết bị

Như vậy, quyết định thực hiện quá trình ở nhiệt độ lớn hơn 400 o C cần được cân nhắc

Do đó, nếu ta quyết định tiến hành quá trình ở nhiệt độ cao hơn, chúng ta cần phải có khả năng đánh giá những thiệt hại kinh tế do thiết bị bị phức tạp hóa Ngòai nhiệt độ cao

ra, còn có giới hạn về nhiệt độ do khả năng có được những thiết bị phụ trợ thông thường

để làm nguội và đun nóng những dòng của quá trình

Hơi nước: hơi nước cao áp (40-50 bar) nói chung dễ kiếm và có nhiệt độ trong khỏang

250-265 oC Cao hơn nhiệt độ này cần tính thêm chi phí

Nước: Nước từ tháp làm nguội thường có nhiệt độ khỏang 30 oC (và khi quay trở lại tháp thường có nhiệt độ khỏang 40 oC) Đối với những thiết bị phụ trợ họat động ở nhiệt

độ thấp hơn nhiệt độ này, chi phí sẽ tăng do làm quá trình làm lạnh Khi nhiệt độ giảm, chi phí tăng đáng kể (bảng 8.3)

Quyết định thực hiện quá trình ngòai vùng nhiệt độ 40 – 260 o C, mà điều kiện đó đòi hỏi chất tải nhiệt đặc biệt, cần được cân nhắc

6.2 Các nguyên nhân cần tiến hành quá trình ở trạng thái đặc biệt

Khi nghiên cứu các sơ đồ dòng của các quá trình khác nhau, chúng ta có thể gặp phải trạng thái làm việc đặc biệt trong các thiết bị phản ứng và các thiết bị phân riêng, những trạng thái này nằm ngòai khỏang nhiệt độ và áp suất đưa ra trong phần 6.1 Điều đó không

có nghĩa là các quá trình đó không tốt, mà là để quá trình họat động hiệu quả thì cần những trạng thái đó

Những trạng thái làm việc của các thiết bị công nghệ hóa học nằm ngòai vùng khuyến cáo về nhiệt độ và áp suất được gọi là các trạng thái đặc biệt

Khi chúng ta gặp những trạng thái này, chúng ta cần tìm sự lý giải thỏa đáng cho lựa chọn đó Nếu không có được sự giải thích đủ thuyết phục, thì trạng thái được sử dụng có thể không cần thiết Trong trường hợp này, trạng thái này có thể thay đổi cho bớt khắc nghiệt để có thêm lợi thế về mặt kinh tế cho quá trình

Một danh sách những đánh gía có thể cho việc sử dụng nhiệt độ và áp suất ngòai vùng khuyến cáo được đưa ra trong các bảng 6.1 – 6.3 Những thông tin trong các bảng đó dựa trên những nguyên lý cơ bản về nhiệt động học và thiết kế thiết bị phản ứng

Bảng 6.1 Những nguyên nhân có thể dẫn đến lựa chọn khỏang nhiệt độ làm việc đặc biệt cho thiết bị phản ứng và thiết bị phân riêng

Trạng thái

của dòng

Khẳng định sự cần thiết của trạng thái được lựa chọn

Thiệt hại mang lại do trạng thái được lựa chọn

Nhiệt độ cao (>250 oC)

Thiết bị phản ứng:

Thuận lợi đối với các phản ứng thu nhiệt

Tăng tốc độ phản ứng Duy trì pha khí

Tăng tính chọn lọc

Phải sử dụng thiết bị gia nhiệt lọai đặc biệt

ở nhiệt độ > 400 oC cần vật liệu chế tạo thiết bị đặc biệt

Thiết bị phân riêng:

Có được pha khí (hơi) cần thiết cho cân bằng lỏng-hơi

Nhiệt độ thấp (< 40 oC)

Thiết bị phản ứng:

Tăng độ chuyển hóa cho các phản ứng tỏa nhiệt

Thuận lợi cho những chất nhạy cảm với nhiệt

Tăng tính chọn lọc Duy trì pha lỏng

Phải sử dụng những tác nhân làm nguội đắt tiền Đối với những nhiệt độ rất thấp có thể cần những vật liệu chế tạo đặc biệt

Thiết bị phân riêng:

Có được pha lỏng cần thiết cho cân bằng lỏng-hơi hay lỏng-lỏng

Có được pha rắn để kết tinh Nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt

Bảng 6.2 Những nguyên nhân có thể dẫn đến lựa chọn khỏang

áp suất làm việc đặc biệt cho thiết bị phản ứng và thiết bị phân riêng

Trạng thái

của dòng

Khẳng định sự cần thiết của trạng thái được lựa chọn

Thiệt hại mang lại do trạng thái được lựa chọn

Áp suất cao

(> 10 bar)

Thiết bị phản ứng:

Tăng độ chuyển hóa Tăng tốc độ phản ứng cho phản ứng xảy ra trong pha khí

Duy trì pha lỏng

Cần thiết bị vỏ dày

Có thể cần máy nén đắt tiền

Thiết bị phân riêng:

Có được pha lỏng cho cân bằng lỏng-hơi hay lỏng-lỏng

Áp suất thấp

(< 1 bar)

Thiết bị phản ứng:

Tăng độ chuyển hóa Duy trì pha khí

Cần thiết bị kích thước lớn Cần thiết kế đặc biệt cho thiết

bị họat động ở áp suất chân không

Sự lọt không khí vào bên trong thiết bị khiến cho việc ngăn chặn trở nên nguy hiểm và tốn kém

Thiết bị phân riêng:

Có được pha khí (hơi) cho cân bằng lỏng-hơi

Nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt

Bảng 6.3 Những nguyên nhân có thể dẫn tới tình trạng thành phần nguyên liệu không tương ứng với tỷ lượng của phản ứng

Trạng thái

của dòng

Khẳng định sự cần thiết của trạng thái được lựa chọn

Thiệt hại mang lại do trạng thái được lựa chọn

Trong dòng

nguyên liệu

đi vào thiết

bị phản ứng

có chất trơ

Có vai trò như chất làm lõang để kiểm sóat tốc độ phản ứng và/hay để thành phần hỗn hợp phản ứng nằm ngòai vùng cháy

nổ (các phản ứng tỏa nhiệt)

Hạn chế các phản ứng phụ không mong muốn

Buộc thiết bị phản ứng và các thiết bị liên quan phải có kích thước lớn hơn

vì chất trơ chiếm một phần không gian trong thiết bị

Buộc các thiết bị phân riêng phải lọai

bỏ các chất trơ

Có thể là nguyên nhân tạo ra các phản ứng phụ (lúc đó chất trơ không còn là chất trơ)

Giảm độ chuyển hóa của phản ứng hóa học

Dư thừa

lượng chất

phản ứng

Tăng độ chuyển hóa của cấu tử

có tốc độ phản ứng chậm nhất Hạn chế những phản ứng phụ

Cần thiết bị phân riêng để lọai bỏ lượng dư thừa của chất phản ứng Cần tạo dòng tuần hòan

Tăng chi phí về nguyên liệu (do mất mát trong quá trình phân riêng và/hay không có dòng tuần hòan)

Sự có mặt

của sản

phẩm phản

ứng trong

nguyên liệu

đi vào thiết

bị phản ứng

Khó tách sản phẩm khỏi dòng nguyên liệu tuần hòan lại

Sản phẩm tuần hòan lại kìm hãm

sự tạo ra các sản phẩm phụ từ các phản ứng phụ

Sản phẩm đóng vai trò như chất pha lõang để kiểm sóat tốc độ phản ứng và/hay để thành phần hỗn hợp phản ứng nằm ngòai vùng cháy nổ (các phản ứng tỏa nhiệt)

Buộc thiết bị phản ứng và các thiết bị liên quan phải có kích thước lớn hơn Cần vòng tuần hòan lớn hơn

Giảm độ chuyển hóa

Đối với những thiết bị phản ứng hóa học, chúng ta cần xem xét những luận điểm sau trong lựa chọn chế độ làm việc cho các thiết bị đó:

1 Độ chuyển hóa cao: nếu một phản ứng thu nhiệt và đạt cân bằng, phản ứng này sẽ

có lợi thế khi tiến hành ở nhiệt độ cao, theo nguyên lý Le Chatelier Đối với phản ứng tỏa nhiệt thì ngược lại

2 Tăng tốc độ phản ứng: Vận tốc phản ứng hóa học phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ theo biểu thức của Arrhenius:

𝑘𝑝ư = 𝑘0𝑒− 𝐸ℎọ𝑎𝑡 ℎó𝑎𝑅𝑇 (6.1)

Khi nhiệt độ tăng, thì hằng số vận tốc phản ứng, kphản ứng , cũng tăng đối với cả phản ứng có và không có xúc tác Do đó, nhiệt độ cao hơn 250 oC có thể cần có tốc

độ phản ứng đủ lớn để giữ cho thiết bị phản ứng có kích thước hợp lý

3 Duy trì pha khí: Nhiều phản ứng hóa học có xúc tác đòi hỏi cả chất phản ứng và sản phẩm phản ứng phải ở trạng thái khí Đối với các nguyên liệu có nhiệt độ sôi cao hay đối với các quá trình tiến hành ở áp suất cao, nhiệt độ cao hơn 400 oC trong thiết bị phản ứng có thể là cần thiết để tất cả các chất đều ở trạng thái khí

4 Cải thiện tính chọn lọc: Nếu xảy ra cạnh trạnh giữa các phản ứng (nối tiếp, song song hay là sự kết hợp 2 hình thức trên), và các phản ứng khác nhau có các năng

lượng họat hóa khác nhau, thì sự tạo ra sản phẩm mong muốn có thế dễ dàng hơn khi phản ứng tiến hành ở nhiệt độ cao

Đối với các thiết bị phân riêng, cần cân nhắc vấn đề sau trong lựa chọn trạng thái cho họat động của thiết bị:

Tạo pha hơi cho cân bằng lỏng-hơi: tình huống này xuất hiện rất thường xuyên khi những nguyên liệu có nhiệt độ sôi cao cần chưng cất Một ví dụ là chưng cất dầu thô ở áp suất thường, trong đó đáy tháp thường có nhiệt độ làm việc trong khỏang 310 – 340 oC Các bảng 6.1 – 6.3 có thể đã không chỉ ra được tất cả các lý do dẫn tới lựa chọn trạng thái họat động đặc biệt cho các thiết bị công nghệ hóa học Các bảng đó có thể coi là những chỉ dẫn hữu ích cho xuất phát điểm để phân tích trạng thái của quá trình

6.3 Trạng thái họat động đặc biệt của các thiết bị khác

Các thiết bị và máy móc phụ trợ, như bơm, máy nén, thiết bị gia nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt, các van) tạo ra nhiệt độ và áp suất đáp ứng nhu cầu của các dòng nguyên liệu đi vào hệ thiết bị phản ứng-thiết bị phân riêng Khi chọn trạng thái đầu cho dòng vào hệ thiết

bị phản ứng-thiết bị phân riêng, nên áp dụng những chỉ dẫn hay những kinh nghiệm dưới đây (bảng 6.4)

Bảng 6.4 Những thay đổi trong trạng thái đặc biệt của những dòng công nghệ chuyển động qua những thiết bị và máy móc của hệ thống công nghệ hóa học Dạng của

thiết bị

Thay đổi trạng thái đặc biệt của dòng công nghệ

Phân tích và biện pháp

Những thiệt hại cho những thiết bị họat động theo phương thức

này

Máy nén

Pra / Pvào > 3

Dòng khí đi vào hệ thống thiết bị có nhiệt độ cao

Biện pháp: sử dụng hệ nhiều bậc

có làm nguội trung gian

Biện pháp: Làm nguội khí trước khi nén chúng

Cần thiết nghiên cứu lý thuyết cao; Cần thiết vật liệu chế tạo đặc biệt

Cần thiết nghiên cứu lý thuyết cao; Cần thiết vật liệu chế tạo đặc biệt

Thiết bị

trao đổi

nhiệt

∆T > 100 oC Biện pháp: Tích hợp nhiệt trong

quá trình tốt hơn Phân tích: tích hợp nhiệt không thể hay không có lợi

Động lực nhiệt độ lớn,

có nghĩa là đang có năng lượng nhiệt độ cao bị lãng phí Thiết bị

gia nhiệt

Tra <

Tdòng tận dụng

Biện pháp: sử dụng dòng cao áp

để gia nhiệt cho dòng của quá trình

Phân tích: Thiết bị gia nhiệt có thể cần khi khởi động

Các thiết bị gia nhiệt đắt tiền sẽ không cần thiết nếu có thể tận dụng các dòng có sẵn trong hệ thống để gia nhiệt

Van

∆P lớn khi dòng chuyển động qua van

Biện pháp: Đối với các dòng khí, vận hành tuốc-bin để thu hồi công bị hao tổn

Phân tích: Van sử dụng cho các mục đích kiểm sóat quá trình;

vận hành tuốc bin không có lợi;

chất lỏng bị tiết lưu

Phí tổn năng lượng do chất lỏng bị tiết lưu

Thiết bị

trộn

dòng

Trộn các dòng

có nhiệt độ rất khác nhau Trộn các dòng

có thành phần rất khác nhau

Biện pháp: Làm cho các dòng có nhiệt độ gần nhau hơn nhờ tích hợp nhiệt

Phân tích: Làm nguội nhanh các sản phẩm của phản ứng hóa học;

Tạo động lực cho quá trình chuyển khối

Phí tổn năng lượng nhiệt độ cao

Phải có thêm thiết bị phân riêng và tạo thêm chi phí

6.4 Phân tích những trạng thái quan trọng đối với quá trình công nghệ hóa học

Trong phần này, chúng ta bắt đầu phân tích và cân nhắc lựa chọn những trạng thái đặc biệt xác định được qua PFD

6.4.1 Đánh giá thiết bị R-101

Sẽ tiến hành đánh giá ba trạng thái đáng quan tâm của thiết bị phản ứng Đó là các trạng thái nhiệt độ cao, áp suất cao, dòng nguyên liệu có thành phần không tỷ lượng

Phân tích thiết bị phản ứng gồm 2 phần sau:

1 Đánh giá trạng thái đặc biệt từ quan điểm của nhiệt động học Trong đánh giá này giả thiết rằng phản ứng đạt được cân bằng

2 Đánh giá trạng thái đặc biệt từ quan điểm của động học Đánh gía này tiến hành cho những giới hạn tạo ra bởi động học phản ứng, bởi các hiện tượng chuyển khối

và chuyển nhiệt

Nếu một quá trình có trạng thái cân bằng (cân bằng nhiệt động) không hấp dẫn, phân tích động học là không cần thiết Đối với những quá trình, trong đó trạng thái cân bằng cho những kết quả tốt, thì cần những nghiên cứu tiếp theo Nguyên nhân là những trạng thái đó thuận lợi cho độ chuyển hóa cao nhưng có thể không thuận lợi theo quan điểm của động học phản ứng

Những vấn đề được xem xét trong nghiên cứu nhiệt động học của phản ứng hóa học: chúng ta xem xét việc sử dụng nhiệt độ cao, áp suất cao và thành phần không tỷ lượng của dòng nguyên liệu đi vào thiết bị phản ứng một cách riêng biệt

Vấn đề nhiệt độ cao: đối với phản ứng tỏa nhiệt, nhiệt độ tăng làm giảm độ chuyển

hóa cân bằng, là điều không mong muốn Độ chuyển hóa thực tế được so sánh với độ chuyển hóa cân bằng trong ví dụ 6.3

Ví dụ 6.3

Đối với PFD cho trong hình 1.5 hãy:

a Tính độ chuyển hóa thực tế

b Tính độ chuyển hóa cân bằng tại 600 oC

Giả thiết đối với khí lý tưởng: Kp = (Nbenzene Nmethane)/(Ntoluene Nhydrogene), trong đó N – số mol của từng cấu tử ở trạng thái cân bằng

Thông tin về dòng nguyên liệu đi vào thiết bị phản ứng cho trong bảng 1.5 (dòng 6 trong hình 1.5):

Hydrogen 735,4 ; Methane 317,3 ; Benzene 7,6 ; Toluene 144,0 ; Tổng 1204,3 kmol/h

c Độ chuyển hóa thực tế:

Lượng Toluene trong dòng ra (dòng 9) là 36 kmol/h

Độ chuyển hóa = (144-36) / (144) = 0,75 (75%)

d Độ chuyển hóa cân bằng tại 600 oC:

Từ bảng 6.6, tại 600 oC thì Kp = 265

Gọi N –lượng benzene được tạo ra (kmol/giờ), khi đó có:

265 = [(N+7,6)(N+317,3)]/[(735,4-N)(144-N)] ;

từ đó: N = 143,6 (kmol benzene /giờ)

Độ chuyển hóa cân bằng = 143,6 / 144 = 0,997 (99,7%)

Độ chuyển hóa cân bằng rất cao cho dù ở nhiệt độ cao Tuy rằng không có vấn đề thực

tế nào khi tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao, điều này không thể phán xét từ quan điểm của nhiệt động học

Vấn đề áp suất cao: Từ phương trình tỷ lượng, thấy rằng số mol chất phản ứng bằng

số mol của sản phẩm Trong trường hợp này, áp suất không ảnh hưởng tới độ chuyển hóa cân bằng Từ quan điểm của nhiệt động học, không có lý do tiến hành phản ứng ở áp suất cao

Dòng nguyên liệu với thành phần không tỷ lượng: Lưu lượng dòng nguyên liệu, tính

theo các cấu tử, đi vào thiết bị phản ứng (ví dụ 6.3) cho thấy rằng:

1 Toluene là chất phản ứng chậm nhất;

2 Hydrogen là chất phản ứng có lượng dư;

3 Methane, sản phẩm, có lượng lớn trong hỗn hợp

Sản phẩm của phản ứng (methane) trong dòng nguyên liệu: điều này sẽ làm giảm độ

chuyển hóa cân bằng Tuy nhiên, ví dụ 6.3 cho thấy ở trạng thái đã cho đối với thiết bị phản ứng, độ chuyển hóa cân bằng vẫn có giá trị cao, mặc dù có sản phẩm phụ của phản ứng (methane) trong dòng nguyên liệu

Chất phản ứng dư (hydrogen) trong dòng nguyên liệu: điều này làm tăng độ chuyển

hóa cân bằng Ví dụ 6.4 cho thấy hiệu ứng của lượng dư hydrogen lên độ chuyển hóa

Ví dụ 6.4

Xem ví dụ 6.3: Giảm lượng hydrogen trong dòng nguyên liệu vào thiết bị phản ứng xuống tới giá trị tỷ lượng (144 kmol/h) và tính độ chuyển hóa ở 600 oC (tương tự tính tóan trong ví dụ 6.3b) Khi đó, tổng số mol hydrogen trong dòng nguyên liệu sẽ giảm từ 735,4 kmol/h xuống giá trị tỷ lượng (144 kmol/h), N = 128,8 kmol/h, độ chuyển hóa cân bằng là 89,5%i cho thấy, một lượng dư lớn của hydrogen ảnh hưởng đáng kể tới độ chuyển hóa cân bằng

Từ thông tin tính tóan trong những phần trên và trong chương 1, chúng ta biết:

1 phản ứng xảy ra trong pha khí;

2 Phản ứng được kiểm sóat về động học;

3 Không có những phản ứng phụ đáng chú ý