оди, и если во время розрахунку схеми процесса ее НЕ нужно буде змінюваті, то можна буде сделать Висновок, что ми розрахувалі реактор в оптімальній області.
Розрахунок матеріальніх потоків та перевірка вірності концентрації води, яки віконуються помощью програми Схема проводитися за аналогії з Наведеним розрахунком для базової моделі реактора з віхідною та уточнень концентраціямі води.
Усі результати розрахунку матеріального балансу схеми оптімізованої моделі реактора установки одержании формаліну в оптімальній області зведемо в таблицю 12.6.
Таблиця 12.6 Результати розрахунку матеріального балансу схеми в оптімальній обл.
КомпонентМольні потоки, кмоль/годX22 (на вході в змішувач) X31 (на вході в реактор) Y31 (на віході реактора) Y52 (рецикл) Y51 (сдувка)Метанол29,129,10,23300Кисень032,116,713,92,83Азот040540533668,7Вода07,238,17,21,47Формальд.0026,900CO09,6211,69,621,96Сума29,1483,02498,533366,7274,96
Отрімані параметри потоків дозволяють розрахуваті для точки в оптімальній області:
. Про ємні потоки схеми (при нормальних условиях):
- суміш на вході в реактор (х31) 10819,65 м 3/рік; - суміш на віході реактору (Y31) 11167,14 м 3/рік; - рецикл (Y52) 8214,53 м 3/рік; - здування (Y51) 1679,104 м 3/рік.
2. Середній про ємний потік у реакторі ((х31 + Y31)/2)=10993,39 м 3/рік при нормальних условиях.
. Завантаження каталізатора:
. Зміст компонентів здування у мольному частко, что спрямовується на блок каталітічного газоочіщення:
Очевидно, что Вже в Цій точці оптімальної області у порівнянні з базовими варіантом удалось:
понізіті про ємний потік здування на 87,136 нм 3/рік або на 5,2%;
понізіті про ємний потік рецикл на 961,182 нм 3/рік або на 11,7%;
Зменшити завантаження каталізатору в реактор на 1,01 м 3 або на 29,3%;
4) Зменшити витрати метанолу на 0,5 кмоль/рік, або на 1,72%;
) Зменшити Зміст СО у сдувці на 0,00441 Мольную Частки або на 16,86%.
Всі ЦІ Зміни досягаються з Додатковий Капітальними витратами на трьохшаровій каталітічній реактор окислення метанолу, тобто на его реконструкцію та материал, а віходячі з того, что в даного варіанті удалось понізіті завантаження каталізатору на 1,01 м 3, того можна сделать Висновок, что капітальні витрати по Цьом варіанті схеми з чотірма кулями каталізатора очень Швидко окупляться, тому что у ньом значний покрашені економічні показатели установки.
.
13. АНАЛІЗ ОПТІМАЛЬНОЇ ОБЛАСТІ
Аналіз оптімальної області з метою поиска оптімальної точки віконується так само, як поиск оптімальної області. У розрахунку як крітерій оптімальності вновь Використана сума шістьох Мольную потоків здування и мольного потоку рецикла.
Поиск оптімальної точки ПОЧИНАЄМО Із планування полного факторного експеримент (ПФЕ) у районі знайденої точки оптімальної області.
Інтервал варіювання факторів - концентрацій метанолу и кісним на вході в реактор для Досягнення більшої точності прійматі меншим, чім при поиска оптімальної області 0,01ч0,05 моль/м 3. У даній курсовій работе Інтервал варіювання обох факторів чинний 0,05 моль/м 3.
Для чотірьох точок за планом ПФЕ проводимо матеріальний розрахунок схеми, візначаємо потоки рецикла и здування та обчислюють значення крітерію оптімальності. Результати наведені в табл. 13.1.
Таблиця 13.1 Результати розрахунку схеми в точках ПФЕ при аналізі оптімальної обл.
Номер розра-хункуФакторіКонцентрації, моль/м 3 Потоки, кмоль/годКрітерійZ 1 Z 2 МетанолКісеньРеціклСдувка1 + 1+ 12,743,01358,0875,2658,882- 1+ 12,643,01375,9175,72678,793+ 1- 12,742,91359,4674,06655,74- 1- 12,642,91376,1974,58674,51
Значення Коефіцієнтів Рівняння регресії з нормованімі факторами знаходімо по формулах:
а 0=(Y 1 + Y 2 + Y 3 + Y 4)/4=(658,88 + 678,79 + 655,7 + 674,51)/4=666,97 ;
а 1=(Y 1 · z 11 + Y 2 · z 12 + Y 3 · z 13 + Y 4 · z 14)/4=(658,88 - 678,79 + 655, 7 - 674,51)/4=- 9,68;
а 2=(Y 1 · z 21 + Y 2 · z 22 + Y 3 · z 23 + Y 4 · z 24)/4=(658,88 + 678,79 - 655, 7 - 674,51)/4=1,865;
а 12=(Y 1 · z 11 · z 21 + Y 2 · z 12 · z 22 + Y 3 · z 13 · z 23 + Y 4 · z 14 · z 24)/4 =(658,88 - 678,79 - 655,7 + 674,51)/4=- 0,274.
Останній коефіцієнт (а 12) значний менший найбільшого коефіцієнта (а 0), тому его можна вважаті незначущім (а 12=0).
