当某已知反应物能够生成多种不同产物时,设计者必须同时考虑反应的总量以及得到所需产物的比例这二个方面。实际上,通常可以改变操作条件以补偿在确定反应器尺寸时的微小误差。反应器可能无法生产原来希望的那么多的产物,但是却可以从提高选择性中得到收益。如果反应器生产出的产物是不需要的,那么这个缺陷就不是那么容易补救了的。
当涉及反应器(或者涉及反应器内填充的催化剂)时,选择性就是总反应中产生所需产物这一部分的度量。它可采用不同的基准,例如,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就是选择性的一个定义。选择一个活性低而选择性高的催化剂(结果是一个较大的反应器)比选择性低而活性高的催化剂可能更有利。采用后一种催化剂将使所需的反应器比较小和比较便宜,但是可能导致原料成本的剧增而不能被接受。
为了正确的计算,必须研究原料的成本和生产出各种产物的价值,并把这些和反应器以及分离产品所需的设备在建造和生产时的费用合在一起考虑。
例题1 反应物A的费用为每吨20英镑(1吨=1000公斤),它能以二种方法反应。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。〕