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メタノールの平衡収量を最大化するには、高温または低温を使用しますか?

低温を使用します メタノールの平衡収量を最大化する。その理由は次のとおりです。

* メタノール合成反応: 一酸化炭素と水素からのメタノールの生産は、発熱反応です。

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CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) +熱

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* le Chatelierの原則: この原則は、条件の変化が平衡状態のシステムに適用される場合、システムはストレスを緩和する方向にシフトすると述べています。

* ストレスとしての温度: 温度の上昇は、吸熱を支持します 反応(熱を吸収するもの)。 この場合、それは逆反応が好まれ、反応物(COおよびH2)に向かって平衡を駆動し、メタノールの収率を減らすことを意味します。

* 低温は製品を好みます: 逆に、温度を下げると発熱が好まれます 反応(熱を放出するもの)。これは、この場合の前方反応です。これにより、製品(メタノール)への平衡が促進され、収率が最大化されます。

ただし、キャッチがあります:

温度が低いことは熱力学的に好ましいものですが、反応速度を遅くします 。 実際には、メタノール合成はしばしば中程度の温度で行われます (約250〜300°C)およびA 高圧 間のバランスを見つけるには:

* 平衡収量: 低温で好まれます

* 反応速度: 高温で好まれます

* 圧力: また、製品側のガスのモルが少ないため、前方反応を好みます。

このバランスは、メタノールの満足のいく収率を達成しながら、合理的な生産率を保証します。

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