Warum ist die optimale Temperatur ein Punkt und nicht eine Linie?
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2) Warum ist die optimale Temperatur ein Punkt und nicht eine Linie? Man könnte beispielsweise bei hohen Temperaturen wie T1 eine hohe Geschwindigkeit erzielen, während bei T2 ein höheres Gleichgewicht erreicht wird. Für bestimmte Betriebsbedingungen gibt es sicherlich nur einen einzigen kontinuierlichen Weg vom Wert T1 zum Wert T2, oder? Das Lehrbuch behandelt nur einen Punkt, einfach um es übersichtlich zu halten, oder?
Was bedeutet „Deine kontinuierliche Route ist einzigartig“? Die optimale Temperatur wird in der Regel durch eine Gesamtbewertung der Reaktionsgeschwindigkeit und der Umsetzungsrate ermittelt – es handelt sich dabei um den punkt, bei dem die theoretischen Berechnungen am günstigsten sind. Ähnlich wie eine Parabel einen Höhepunkt oder Tiefpunkt hat, dient dieser Punkt in der Praxis als Referenzpunkt für einen bestimmten Temperaturbereich
Danke. Nehmen wir einen Rohrreaktor als Beispiel: Wenn die optimale Temperatur 1000 Grad beträgt, setzen wir sie dann am Anfang auf 1200 ein, um die Geschwindigkeit zu erhöhen? Im späteren Stadium wird die Temperatur auf 1000 Grad gesenkt, um die Ausbeute zu erhöhen. Ist das in Ordnung?
Der Mechanismus des Fushi-Reaktors ist im Grunde genauso. Dann sollte die optimale Temperatur eine Linie sein. Ist das nicht so?
Theoretisch gibt es kein Problem, aber in der Praxis wird es so nicht angewandt. Die optimale Reaktionstemperatur ist in der Regel die Temperatur, bei der der Katalysator am aktivsten ist – also die Temperatur, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit am höchsten ist. Dabei spielt das Gleichgewicht keine Rolle. Zum Beispiel beträgt die Zeit bis zum Erreichen des Gleichgewichts bei 1200 °C 1 Sekunde, bei 1000 °C hingegen 2 Sekunden. Wenn die Endtemperatur bei 1000 °C liegt, kann die Zeit bis zum Erreichen des Gleichgewichts aufgrund der geringeren Konzentration der Reaktanzien immer noch 2 Sekunden oder ähnlich sein. In diesem Fall muss die Menge des Katalysators verdoppelt werden, und auch der Reaktor muss größer sein. Das typische Beispiel hierfür ist die Herstellung von Ammoniak – dabei wird ebenfalls eine zyklische Reaktion verwendet