Рассмотрен процесс получения этила бромистого. Записана математическая модель. Получена зависимость скорости слива серной кислоты от времени и от температуры, которая позволяет управлять температурным режимом реактора
этил бромистый, математическая модель, управление температурным режимом
Этил бромистый технический применяется в фармацевтической промышленности в производстве барбитуровых препаратов, в производстве этиловой жидкости.
Основные реакции технологического процесса
|
|
(1) |
|
|
(2) |
Реакция гидратации
|
|
(3) |
Согласно регламенту 75-процентная серная кислота идет на образование этила бромистого, а прилив 92-процентной серной кислоты необходим для поднятия температуры в реакторе.
Введем обозначения: 
– концентрация -го вещества; 
– плотность 
-го вещества; 
– теплоемкость -го вещества; 
– подача или отвод -го вещества; 
– теплоемкость смеси; 
– плотность смеси; 
– объем смеси. В этих обозначениях индексы соответствуют следующим веществам: 1 – 
; 2 – 
; 3 – 
; 4 – 
; 51 – 
; 52 – 
; 6 – 
.
Запишем уравнения материального и теплового балансов:
|
|
(4) |
|
|
(5) |
|
|
(6) |
|
|
(7) |
|
|
(8) |
|
|
(9) |
|
|
(10) |
|
|
(11) |
Запишем уравнение (11) с учетом уравнения (9)
|
|
(12) |
Управлять сливом 92-процентной серной кислоты нужно таким образом, чтобы температура в реакторе поднималась равномерно. По экспериментальным данным
|
|
(13) |
|
|
(14) |
|
|
(15) |
Подставим формулы (13), (14) и (15) в формулу (12) и получим зависимость скорости слива 92-процентной серной кислоты от времени и от температуры
|
|
(16) |
Формула (16) хорошо согласуется с экспериментальными данными и позволяет управлять тепловым режимом реактора.
1. Вольтер Б.В. Устойчивость режимов работы химических реакторов / Вольтер Б.В., Сальников И.Е. - Москва: "Химия", 1981. - 200 с.
