Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчетная часть





Данные для расчета:

Температура катализатора на входе в реактор T0 = 625ºC;

Температура в реакторе T = 555ºC;

Объемная скорость по бутану VG = 210 час-1;

Коэффициент межфазного обмена β = 0,5 с-1;

Выход бутилена YB = 32 %;

Селективность SB = 72%.

 

1. Константы скоростей реакции первого порядка:

Находим константу скорости реакции первого порядка:

.

Через равновесные концентрации реагентов ее можно выразить:

.

Далее в пересчете на 1 моль бутана в 1 литре:

Образуется бутилена:

Образуется водорода:

Найдем степень конверсии бутана:

.

Откуда,

Тогда равновесная концентрация непрореагировавшего бутана:

 

Подставляя в выражение для K1, получим:

Для параллельных реакций зависимость констант скоростей реакций описывается выражением:

;

где w1 и w2 – скорости протекания реакция дегидрирования и крекинга соответственно.

Так как порядок реакций дегидрирования равен порядку реакций крекинга, реакция дегидрирования и крекинга являются реакциями первого порядка, то SR не зависит от концентрации:

.

Откуда,

 

Сравним результат с данными полученными при расчете по эмпирической зависимости константы скорости реакции от температуры среды:

При T = 828 K (555ºC)

Откуда,

Сравнение результатов расчета:

  Рассчитано Теоретическое ε, %
K1 0.189 0.132  
K2 0.452 0.315  

 

 

2. Размеры реактора дегидрирования

Условие:

расход бутана GB=12т/час;

плотность кипящего слоя ρ=700кг/м3;

размер частиц катализатора dз=0,05 мм;

скорость псевдоожижения Uп=0,05м/с;

число псевдоожижения φ=4.

 

Расход бутана.

Находим количество моль бутана в 12 тоннах:

Находим объем бутана при давлении P=130 КПа (давление в реакторе дегидрирования), при температуре T=838К (температура в реакторе дегидрирования) по уравнению Менделеева-Клайперона:

Тогда объемная скорость бутана в пересчете на секунду:

Линейная скорость бутана по условию Uп=0,05м/с, тогда площадь сечения аппарата:

Откуда диаметр аппарата:


.

Плотность бутана при условиях в реакторе:

Где М – молярная масса бутана, 58г/моль; Р – давление в реакторе, 130 КПа; R – газовая постоянная, 8,31 Дж/(моль*К); Т – температура в реакторе, 828К.

Найдем порозность псевдоожиженного слоя ε используя систему уравнений:

где ε – порозность кипящего слоя; ρв – плотность бутана при условиях в реакторе, 1,179 кг/м3; ρк – кажущаяся плотность катализатора; Uп – скорость псевдоожижения, 0,05м/с; d – диаметр частиц катализатора, 0,05мм; μ – динамическая вязкость бутана при условиях в реакторе,0,000373 пз.

Первое уравнение описывает плотность кипящего слоя, второе используется для нахождения порозности кипящего слоя, третье и четвертое для нахождения значения критериев описывающих гидродинамику потока.

Решаем систему уравнений:

 

Находим решение уравнения

Методом итераций:

ε ƒ(ε) Δ
0,6653 0,66542 -0,00011983
0,6654 0,665419 -0,00001941
0,6655 0,665419 0,00008101
0,6656 0,665419 0,00018143
0,6657 0,665418 0,00028185

Порозность слоя ε =0,665

Объем занимаемый катализатором:

Где VВ – объемный расход бутана, 10173,4 м3/час; VG – объемная скорость по бутану, 210 час-1.

Объем реактора:

Высота реактора:

Рассчитанные размеры плохо согласуются с теоретическими данными:

 

Диаметр 5,9-6,4 м

Высота 29-34 м

Объем 792-1100 м3.
Список литературы.

1. Минскер К. С., Сангалов Ю. А. Изобутилен и его полимеры. М.: Химия, 1986.

2. Адельсон С. В., Вишнякова Т. П., Паушкин Я. М. Технология нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1985.

3. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988.

4. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1973.

5. Огородников С. К. Справочник нефтехимика. Л.: Химия, 1978.

6. Жоров

7. Барон Н. М., Пономарёва А.М., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. СПб.: «Иван Фёдоров», 2002.

8. Сарданашвили А. Г., Львова А. И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: «Химия», 1980.

Date: 2015-07-27; view: 865; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.008 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию