2 48,8624,43 Н 2 О896,3449,80 Разом7949,32263,651Разом7949,32305,287
3.1.2 Розрахунок основних видаткових Коефіцієнтів на одиницю продукції, что віпускається
Видатковий коефіцієнт по метанолу становіть:
,
де 71,86 - витрати метанолу за реакціямі 3-6,,
, 05- годинна Продуктивність агрегату за формаліном, кг,
, 999- масова частко метанолу в технічному метанолі.
Видатковий коефіцієнт по повітрю:
;
де 1,29-Густина Повітря при нормальних условиях,.
Видатковий коефіцієнт 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:
1 + Q2 + Q3=Q4 + Q5 + Q6 + Q7, (3.1)
деQ 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.
1,4 =? З?, i · Fi · t, (3.2)
Дез?, i - молярна теплоємність,; i - молярна потік, кмоль/з; - температура Речовини, ° С.
? Но973 =? Hо298 +? Ср, 298-Т · (Т - 298), (3.3) 2,5=?? Но973 ·? i (3.4)
де? i - стехіометрічній коефіцієнт;
? Hi - 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, 2758,38105,2 з ??* 10 +6 000000-15,61-31,04 T, Kс '* 10 - 5 3,77-0,460,330,5-8,54000 110 + 273C p T, K 35,3329,6734, 3328,8741,7829,5138,8951,02 700 + 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)
СН3ОН (г)=СН2О (г) + H2? моль1111 - 201,2-115,9085,3Cp 298-1000 K69,2249,528,779,05
Таблиця 3.4
Визначення теплоти Реакції (1.4)
СН3ОН (г) + 0,5O2=СН2О (г) + H2O моль10,5110,5-201,20-115,9241,81156,51Cp 298-1000 K69,2232,4349,537,071,135
Таблиця 3.5
Визначення теплоти Реакції (1.5)
СН3ОН (г) + 1,5O2=СO2 + 2H2Oмоль11,5120,5 - 201,20-393,51-241,81-675,93Cp 298-1000 K69,2232,4347,1537, 073,425
Таблиця 3.6
Визначення теплоти Реакції (1.6)
СН3ОН (г)=CO + 2H2? моль1122 - 201,2-110,53090,67Cp 298-1000 K69,2230,9228,7719,24
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 · tx + 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 формальдегід у газовій фазі на срібляному каталізаторі. Для розрахунку избран вертикальний ціліндрічній апарат з конусоподібн...
