Расчет потерь тепла из реактора Р-201 в окружающую среду, страница 2

Найдем количество тепла, подлежащего съему, по формуле

где – количество тепла подлежащего съему, кДж/ч

Количество холодного ЦВСГ, подаваемого на охлаждение продуктов реакции, определяем из соотношения

где – количество холодного ЦВСГ, кг/ч;

– энтальпия охлаждающего ЦВСГ при температуре выхода из реактора равной 345⁰С;

;

– энтальпия охлаждающего ЦВСГ при температуре входа в реактор равной 60⁰С;

Найдем число кмоль холодного ЦВСГ по формуле

где – число кмоль холодного ЦВСГ, кмоль/ч;

М_ЦВСГ – молярная масса холодного ЦВСГ, кг/кмоль;

М_ЦВСГ = 7 кг/кмоль

5.3.7 Гидравлический расчет реактора.

Гидравлический расход реактора ведем по формуле Эргуна

где – перепад давлений в слое катализатора, Па;

Н – высота слоя катализатора, м;

W – скорость газопаровой смеси в реакторе, м/с;

– динамическая вязкость парогазовой смеси, Па·с;

– порозность катализатора или доля свободного объема;

– плотность потока при рабочих условиях, кг/м³;

d – диаметр гранул катализатора, м;

d = 0,0016 м (см. табл.2.5).

Рассчитаем высоту слоя катализатора по формуле ,

где d_Р.З– диаметр слоя катализатора, м; d_Р.З = 3,62 м;

V_Р.З– объем реакционной зоны, м³;

где W_C – производительность установки, м³/ч; W_C = 203,7 м³/ч;

V₀ – объемная скорость подачи сырья, ч^-1; V₀ = 2,9 ч^-1;

Таблица 5.19

Расчет однократного испарения газосырьевой смеси на входе в реактор при 341⁰С и 3,4 МПа (е = 0,9296)

Компоненты газосырьевой смеси	Расход (G_i), кг/ч	Молярная масса (M_i), кг/кмоль	Массовая доля ()	Количество (N_i), кмоль/ч	Мольная доля ()	Константа фазового равновесия (К_i)	Мольная доля компонента в жидкой фазе (х_i)	Мольная доля компонента в паровой фазе (у_i)
Н₂	6074	2	0,0311	2915,0	0,6273	18	0,0373	0,6720
СН₄	10867	16	0,0576	674,9	0,1452	7	0,0221	0,1545
С₂Н₆	5636	30	0,0258	161,1	0,0347	4,9	0,0075	0,0367
С₃Н₈	2383	44	0,0126	53,5	0,0115	3,7	0,0033	0,0121
SC₄H₁₀	1651	58	0,0041	13,1	0,0028	3,1	0,0010	0,0030
SC₅H₁₂	906	72	0,0017	4,4	0,0009	2,5	0,0004	0,0010
Сырье	170497	197,4	0,8672	824,7	0,1775	0,13	0,9284	0,1207
Итого	198038	-	1,0000	4646,7	1,0000	-	1,0000	1,0000

Таблица 5.20

Расчет однократного испарения газопродуктовой смеси на выходе из реактора при 345⁰С и 3,1 МПа (е = 0,9957)

Компоненты газопродуктовой смеси	Расход (G_i), кг/ч	Молярная масса (M_i), кг/кмоль	Массовая доля ()	Количество (N_i), кмоль/ч	Мольная доля ()	Константа фазового равновесия (К_i)	Мольная доля компонента в жидкой фазе (х_i)	Мольная доля компонента в паровой фазе (у_i)
Н₂	5208	2	0,0267	2506,5	0,5728	20	0,0288	0,5751
СН₄	10816	16	0,0570	667,6	0,1525	8,1	0,0189	0,1531
С₂Н₆	6994	30	0,0329	205,4	0,0469	5,7	0,0083	0,0471
С₃Н₈	3309	44	0,0171	73,0	0,0167	4,4	0,0038	0,0167
SC₄H₁₀	1664	58	0,0063	20,3	0,0046	3,4	0,0014	0,0047
SC₅H₁₂	1120	72	0,0013	3,5	0,0008	3,2	0,0002	0,0008
Гидрогенизат	164123	184,9	0,8404	852,0	0,1947	0,53	0,3592	0,1940
Бензин-отгон	3409	127,2	0,0130	19,2	0,0044	0,01	0,3083	0,0031
Сероводород	1193	34	0,0052	28,7	0,0066	0,02	0,2711	0,0054
Итого	198038	-	1,0000	4376,1	1,0000	-	1,0000	1,0000

1 2 3 4