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高溫高壓反應(yīng)釜平行反應(yīng)

來源: 時間:2013-10-25 16:42:11 瀏覽次數(shù):

平行反應(yīng)在有機(jī)化學(xué)生產(chǎn)中很普遍,并且它是造成所需產(chǎn)物收率低的重要原因之一。例如,.在制備間位取代苯化合物的工藝過程中,其收率幾乎總是低子100%,這是由于同時產(chǎn)生鄰位和對位取代物之故。
平行反應(yīng)在有機(jī)化學(xué)生產(chǎn)中很普遍,并且它是造成所需產(chǎn)物收率低的重要原因之一。例如,.在制備間位取代苯化合物的工藝過程中,其收率幾乎總是低子,這是由于同時產(chǎn)生鄰位和對位取代物之故。在其他情況下副反應(yīng)也可能生成象焦油狀物或co2等。
如果遇到的情況是需要的反應(yīng)和不搖要的反應(yīng)具有不同的動力學(xué)級數(shù),那么合理地選擇不同的高溫高壓反應(yīng)釜型式也是一個重要的問題。與這一點有關(guān)的事實在于不同的反應(yīng)級數(shù)意殊著濃度對反應(yīng)的相對速率有著不同的影響。因此,由于在連續(xù)攪拌釜式高溫高壓反應(yīng)釜中發(fā)生的濃度變化過程不同于在間歇或管式高溫高壓反應(yīng)釜中的過程,故按照反應(yīng)情A的不同可能導(dǎo)致有用產(chǎn)物的收率或者較高或者較低。
得到的結(jié)論顯然是,當(dāng)有用反應(yīng)加級數(shù)比無用反應(yīng)的級數(shù)高時,增加反應(yīng)物濃度有利于得到滿意的收率。相反,如果有用反應(yīng)級數(shù)比較低時,降低濃度對收率有利,并且這可能也是一種有用的效果,它足以彌補(bǔ)反應(yīng)速率降低的結(jié)果。
在前一種情況下,顯然是間歇或管式反應(yīng)過程較為有利,因為同樣的進(jìn)料條件,它們是在比較高的平均濃度下操作的。如果由于各種不同的原因而要求選擇連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器時,那么即使沒有間歇高溫高壓反應(yīng)釜那樣高的收率,但是可以用增加串聯(lián)釜的數(shù)目的方法來提高收率,還有,對于釜的數(shù)目一定時,可以使它們的容積從個起逐漸增大.
在相反的情況下,當(dāng)有用反應(yīng)的級數(shù)比較低時,那么反應(yīng)物的濃度應(yīng)該盡可能的低。在很多例子中,可以用明顯降低進(jìn)料溶液濃度的方法來實現(xiàn)。然而在其他的例子中,某些考慮(例如,回收溶劑的成本)也許會不利于使用這種簡單的方法。在這樣的情況下,采用攪拌釜式將比間歇和管式反應(yīng)器有利,因為在這種情況下,反應(yīng)物的濃度不會高,尤其是如果僅用少數(shù)釜申聯(lián)或使個釜相對地比較大時。另外一種辦法是對一種型式的高溫高壓反應(yīng)釜(間歇、管式或連續(xù)攪拌釜)在操作時逐漸地把少盆反應(yīng)物A比反應(yīng)速率小的流量加入另一個反應(yīng)物中,因而A的濃度保持在較低值,這也能得到大致相同的效果。
另外一個例子是伴有岐化反應(yīng)的二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)。蘭個二甲苯異構(gòu)體間的乒應(yīng)能在催化荊上的氣相中進(jìn)行,這些反應(yīng)是可逆的,并且是一級反應(yīng)。除此以外還發(fā)生岐化反應(yīng),這些反應(yīng)實際上是不可逆的并且是二級的。因此s如果搖要·異構(gòu)化反應(yīng),那么壓力應(yīng)該保持低一點,在反應(yīng)設(shè)計中這是很重要的(例如,通過催化劑填充床時壓降不希望高,因為它將導(dǎo)致在床層開始反應(yīng)的地方具有高的壓力而不利于反應(yīng))o
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