Геометрические размеры реактора
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для расчёта размеров реактора зададимся некоторыми технологическими параметрами и определим характеристики принятого катализатора СИ-2 (таблица 2.6).

 

Таблица 2.6 – Технологические параметры процесса и характеристика катализатора

Параметр, размерность Значение
Давление на входе в реактор, МПа 2,5
Объёмная скорость подачи сырья, ч-1 2,5
Средняя температура процесса, оС (130+93,7)/2 = 111,85
Кажущаяся плотность катализатора, кг/м3 1300
Насыпная плотность катализатора, кг/м3 1520
Средний диаметр частиц катализатора, мм 2,8

 

Определим объём поступающего сырья без учёта ВСГ. Среднее значение плотности углеводородов сырья и их массовый расход указаны в таблице 2.5. Объёмный расход составит

                                           Gvсыр=Gсыр/rсыр,                                         (2.10)

Gvсыр= 3877,379/623,5=6,218 м3/ч.

Для определения объёмного расхода ВСГ зададимся компонентным составом газа (таблица 2.7) и рассчитаем его плотность при нормальных условиях.

 

Таблица 2.7 – Компонентный состав водородсодержащего газа

Компонент Водород Метан Этан Пропан Бутан
% масс. 29,4 19,4 26 15,2 10

 

Плотность ВСГ при нормальных условиях составит

                                                                            (2.11)

где i – индекс компонента в ВСГ; xi – массовая доля i-го компонента в ВСГ; Mi – молекулярная масса i-го компонента в ВСГ;

Найдём плотность ВСГ при давлении и температуре процесса для определения его объёмного расхода через реактор

                                                  (2.12) 

где Р1 – давление на входе в реактор, МПа; tср – средняя температура процесса, оС.

По (2.10) определяем объём ВСГ, проходящий через реактор

GvВСГ=7,755/18,988=0,414 м3/ч.

Общий объём сырьевой смеси с учётом ВСГ определяется как сумма

                                       Gvс=Gvсыр+ GvВСГ,                                             (2.13)

Gvс=6,218+0,414=6,632 м3/ч.

Объём реакционного пространства определится как

                                              Vr= Gvс/vo,                                                  (2.14)

где vo – объёмная скорость подачи сырья в реактор, ч-1,

Vr=6,632/2,5=2,653 м3.

Требуемая масса катализатора составит

                                                mк= Vr·r ,                                         (2.15)

где r – насыпная плотность принятого катализатора,

mк=1300·2,653=3448,697 кг.

Принимаем диаметр реактора изомеризации, исходя из полученного реакционного объёма 2,653 м3

Dr=0,8 м.

Площадь поперечного сечения составит

                                               S=0.25·p· Dr2,                                        (2.16)

S=0,503 м2.

Полезная высота реактора составит

                                                         H0=Vr/S,                                              (2.17)

H0=2,653/0,503=5,278 м.

    Верхнее надкатализаторное пространство (Н1) и нижнее подкатализаторное пространство (Н2), необходимое для качественного проведения процесса, определяется по диаметру реактора следующими зависимости:

                                                         Н1=0,5·Dr,                                                      (2.18)

 Н1=0,4 м.

                                                         Н2=0,667·Dr,                                                  (2.19)

    Н2=0,533 м.

    Общая высота реактора составит

                                                        НS012,                                     (2.20)

           НS=5,278+0,4+0,533=6,211 м.

    Для определения правильности принятых и рассчитанных параметров реактора произведём расчёт линейной скорости паров (u) проходящих через его сечение. Расчётное значение линейной скорости паров не должно превышать допустимое (0,1 м/с).

                                                  u=Gvс/(S·3600),                                          (2.21)

u=6,632/(0,503·3600)»0,004 м/с.

    Расчётное значение u не превышает допустимой, следовательно, геометрические параметры выбраны и рассчитаны верно.

 

Дата: 2019-02-25, просмотров: 236.