73,1
1413,1
16,92
211,17
73,1
19,04
16,92
СН4
172,2
3,6
553,5
6,62
9,88
3,6
7,08
6,62
N2
2445,3
11,4
3059,8
36,62
32,86
11,4
41,10
36,62
(СН3)2О
14,60
2,05
30
3,0
СН3ОН
640,30
89,92
915
91,5
С4Н9ОН
3,30
0,46
11
1,1
Н2О
54,72
7,67
44
4,4
Всего
21450
100
8342
100
288,2
100
111,8
100
712,92
100
1000
100
Приход состоит из суммирования статей “исходный газ”, “газ перед сепаратором”.
Расход состоит из суммирования статей "танковые газы", "продувочные газы", "газ перед сепаратором", "карбинол-сырец".
Определим эффективный фонд рабочего времени
Z=(365-II-B-P)∙24,ч (3.31)
Z=365∙24-160=8600 ч
Часовая производительность цеха:
Находим массовые и мольные расходы всех компонентов реакционной массы по всем статьям:
(3.32)
(3.33)
Пример расчета статьи "карбинол-сырец":
;
(3.34)
Весь остальной расчет выполняется аналогично.
Результаты расчетов сведем в таблицу 3.5.
Таблица 3.5
Материальный баланс синтеза карбинола-сырца
Приход
Расход
Статья
кг/ч, 10-3
кмоль/ч, 10-3
Статья
кг/ч, 10-3
кмоль/ч, 10-3
Исходный газ
29390,0
2804,57
Танковые газы
622,9
33,69
Газ перед сепаратором
123146,0
14111.97
Газ перед сепаратором
123146,0
14111.97
Продувочные газы
1957,7
224,32
Карбинол-сырец
17441,9
818,11
Всего
152536,0
16480,59
Всего
143168,5
15188,09
Расхождение составляет 0,06%, что допустимо.
Найдем степени конверсии исходных веществ:
(3,35)
Находим селективности реакций по целевому и побочному продукту:
(3.36)
4. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
4.1. Тепловой расчет
|
|
Рис. 4.1 Схема тепловых потоков
Q1-теплота, поступающая с исходной реакционной смесью;
Q2- теплота, поступающая с электрообогревом,
Q2-теплота, уносимая с продуктами реакций;
Q4- потери тепла в окружающую среду;
Q5-теплота химического превращения.
Q5+ Q2+ Q5= Q3-Q4 (4.1)
4.1.1. Теплота, поступающая с исходной реакционной смесью и теплота, уносимая продуктами реакций
Тепловые потоки поступающего сырья и продуктов
реакций определяют по формулам:
Qi=Gi∙Ci∙T (4.2)
Qi=Fj∙C° p,i∙T (4.3)
где, Q-тепловой поток, Вт
G-массовый расход, кг/с
Cj-удельная теплоемкость, Дж/кг-К
С°р,i-молярная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/моль-К Т-температура, К
Примем температуру парогазовой смеси на входе в реактор180 °С (453 К), температура на выходе 300 °С (573 К). Найдем теплоемкости веществ, входящих и выходящих из реактора при указанных температурах по справочнику [7, с. 73-75]. Полученные данные сведем в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Теплоемкость компонентов реакционной смеси
В-ва
Пар-мы
СО2
СО
Н2
СН4
N2
(СНз)2О
СНзОН
С4Н9ОН
Н2О
Т=453К С, Дж/моль∙K
•К
44,074
30,043
29,00
44,564
29,814
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
