当涉及到生成多种不同产物的反应物时,设计者必须同时考虑反应的总量和所需产物的比例。操作条件的改变可以在一定程度上弥补反应器尺寸确定时的误差,从而提高选择性。选择性是衡量总反应中产生所需产物的程度,可以通过消耗于得到所需产物的反应物量和消耗于得到不需要产物的反应物量之比来定义。选择一个活性低而选择性高的催化剂可能更有利,尽管这会导致较大和较昂贵的反应器。为了正确计算成本,必须考虑原料成本、各种产物的价值以及反应器和分离设备的建造和生产费用。
在设计反应器时,如何考虑选择性和总量的影响?
例题1 反应物A的费用为每吨20英镑(1吨=1000公斤),它能以两种方法反应。按第一种反应1吨A产生1.2吨产物X,价值每吨x英镑。按第二个反应1吨A产生0.8吨Y,价值每吨y英镑。选择性定义为生产X所消耗的A与生成Y所消耗的A的比值。对以下x和y值,为了使生产过程能具有实用价值,计算所需的最低选择性应为多少?
(a)x=100,y=5;
(b)x=30,y=5;
(c)x=20,y=5。
〔答案:(a)0.16;(b)1;(c)4。〕