тика основної апаратури
Реактор (гидрататор) являє собою порожнистий цельнокование циліндричний сталевий апарат внутрішнім діаметром 1260 - 2200 мм і товщиною стінки 70 мм, футероване шаром міді товщиною 12 - 15 мм. (Рис а)
В
Як вдосконалення реактор може бути виготовлений з біметалу сталь-мідь (рис б).
Висота шару каталізатора приблизно 7 метрів. Крім того, для зниження виносу кислоти в нижню частину реактора завантажують шар чистого носія висотою 1 метр. Лінійна швидкість газу 0,2 м/с; втрата напору 3 - 4 кгс/см 2 на початку циклу роботи і до 6 кгс/см 2 в кінці.
Теплообмінник-сатуратор - вертикальний кожухотрубний апарат, в якому прямий газ проходить по трубах, а зворотний - по міжтрубному просторі; прямий газ надходить знизу вгору. Вода подається зверху, розподіляється по трубній решітці через спеціальний пристрій - В«ПавукВ», розтікається по решітці і надходить у труби через кільцеві зазори між трубками і вставленими в їх верхню частину конусами. Завдяки цьому вода стікає тонкою плівкою по поверхні трубок випаровуючись і насичуючи піднімається назустріч прямий газ. Насичений водою прямий газ через конуси потрапляє в простір над трубної гратами. Коефіцієнт теплопередачі в теплообмінниках-сатураторах досягає 400 ккал/(м 2. год . В° C). [2,5]
5.5. Розрахунок матеріального балансу гідратора
При прямій гідратації етилену на фосфорнокіслотних каталізаторах крім основного процесу отримання етанолу з етилену, протікають побічні реакції
1) утворення діетилового ефіру; p> 2) утворення ацетальдегіду;
3) утворення полімерів.
Задаємось кількістю утворюється спирту Gc (кг/год). Позначимо частки конвертованого етилену, расходуемого на освіту різних продуктів (у мас.%):
на етанол - С1;
на діетиловий ефір - С2;
на ацетальдегід і етан - С3;
на полімери - С4.
Витрата етилену
Витрата етилену розраховують, виходячи із заданого розподілу вступив у реакцію етилену і стехіометричного рівняння реакції. Загальна витрата етилену дорівнює:
В
;
де Ме і Мс - молекулярні ваги етилену і спирту. З цієї кількості витрачаються: на освіту етанолу
В
;
На освіту діетилового ефіру:
;
На освіту ацетальдегіду і етану:
;
На освіту полімерів:
.
Кількість продуктів реакції
Кількість етилового спирту заданно Gc (кг/год). Кількість побічних продуктів (кг/год) знаходимо на основі стехіометричних рівнянь.
Кількість діетилового ефіру одно:
;
Кількість ацетальдегіду одно:
;
Кількість етану одно:
;
де МЕФ і Мет - молекулярні ваги ефіру і етану.
Розраховуємо кількість полімерів. Умовно вважаємо, що полімери складаються тільки з ву...
