иях,.
Відатковійкоєфіцієнт по воде:
,
де 2405- витрати води на зрошення, кг/г.
3.2 Теплоенергетичні розрахунки основних технологічних стадій процесса
Вихідні дані:
· Витрати парогазової суміші на вході в контактний апарат 263,651 кмоль/г;
· температура парогазової суміші на вході у контактний апарат 100-120 ° С;
· Витрати формальдегідного газу 305,287 кмоль/г;
· температура формальдегідного газу на віході з апарата 700 - 750 ° С.
Загальне Рівняння теплового балансу безперервного процесса має такий вигляд:
Q 1 + Q 2 + Q 3=Q 4 + Q 5 + Q 6 + Q 7, (3.1)
де Q 1 - тепловий потік Вступники сировини; 2 - тепловий ефект екзотермічніх реакцій и фазових переходів; 3 - тепловий потік, что Надходить в апарат з теплоносієм; 4 - фізична теплота продуктов реакцій; 5 - тепловий ефект ендотермічніх реакцій и фазових переходів; 6 - теплота, что відводіться від апарата холодоагент; 7 - теплові Втрати поверхні апарата.
деЗм, i - молярна теплоємність,; i - молярна потік, кмоль/з ; - температура Речовини, ° С.
денi - стехіометрічній коефіцієнт;
ДHi - ентальпія Утворення,;
Т - термодінамічна температура Реакції, К.
Пріймаємо Q3,6=0, тому что апарат є адіабатічнім.
Втрати тепла Q7 пріймаємо 3% від приходу тепла (Q1 + Q2).
З довідника [5] візначаємо КОЕФІЦІЄНТИ а, b, з і с ', на підставі якіх візначаємо теплоємності за рівняннямі:
· для неорганічніх Речовини (3.5) · для органічніх Речовини (3.6)
Таблиця 3.2 - Значення Коефіцієнтів а, b, з, с 'і теплоємкостей продуктов и реагентів
O 2 COH 2 OH 2 CO 2 N 2 СН 2 О (г) СН 3 ОН (г) а31,4628,413027,2844,1427,8718,8215,28в * 10 3 3,394,110,713,269,044, 2758,38105,2с * 10 6 000000-15,61-31,04T, Kс '* 10 - 5 3,77-0,460,330,5-8,54000110 + 273C p T, K 35,3329,6734,3328,8741 , 7829,5138,8951,02700 + 273C p T, K 35,1632,3540,4630,5052,0332,0260,8588,25
Таким чином, тепло принесених з реагентами буде:
На підставі довідковіх даних ентальпії Утворення [5] и середньої теплоємності [5] візначаємо теплоти реакцій:
Таблиця 3.3 - Визначення теплоти Реакції (1.3)
СН 3 ОН (г)=СН 2 О (г) + H 2 Dn i? ?? моль1111 - 201,2-115,9085,3Cp 298-1000 K 69,2249,528,779,05
.
Таблиця 3.4 - Визначення теплоти Реакції (1.4)
СН 3 ОН (г) + 0,5O 2=СН 2 О (г) + H 2 O Dn i? ?? моль10,5110,5 - 201,20-115,9241,81156,51Cp 298-1000 K 69,2232,4349,537,071,135
.
Таблиця 3.5 - Визначення теплоти Реакції (1.5)
СН 3 ОН (г) + 1,5O 2=СO 2 + 2H 2 OD? ?? ?? моль11,5120,5-201,20-393,51-241,81-675,93Cp 298-1000 K 69,2232,4347,1537,073,425
.
Таблиця 3.6 - Визначення теплоти Реакції (1.6)
СН 3 ОН (г)=CO + 2H 2 Dn i, моль1122 - 201,2-110,53090,67C p 298-1000 K 69,2230,9228,7719,24
.
Таким чином, теплота Реакції буде
Разом з реагентами з реактора Вийди тепла:
Прихід тепла: 1 + Q2=416,688 + 2744,678=3161,366 кВт .
Втрати тепла в Навколишнє середовище складуть: 7=0,03? 3161,366=94,841 кВт.
Витрати тепла:
4 + Q7=4,11 · t x + 94,841.
звідки температура формальдегідного газу на віході з реактора складі:
,
что відповідає прийнятя інтервалу температур.
3.3 Технологічний розрахунок основного устаткування
. 3.1 Технологічний розрахунок контактного апарата
Реактор (контактний апарат) призначеня для окисного дегідрування метанолу у форма?? ьдегід у газовій фазі на срібляному каталізаторі. Для розрахунку избран вертикальний ціліндрічній апарат з конусоподібнім Ковпаком, змонтованій безпосередно над верхньою трубний дошк підконтактного холодильника. На трубну дошку укладаються перфоровані трубні ґрати Із двома нержавіючімі або міднімі сіткамі, на Який засіпається куля каталізатора.
Розігрів каталізатора проводять трьома ніхромовімі електроспіралямі (d=0,4 мм, U=220 У).
Технічна характеристика контактного апарата:
Продуктивність по формаліну т/рік (апарат№5 за Даними технологічного регламенту) 22176Діаметр Внутрішній, мм1400Вісота кулі каталізатора, мм127 Апарат має штуцер входу спіртоповітряної суміші D y=350, py=0,6.
Необхідне Кількість реакторів: <...
