? д===1,719 м/с;
Секундний витрата повітря:
V== 20,526 м 3/с;
Площа перетину апарату:
S===25,403 м 2;
Діаметр реактора:
D===5,689 м;
Визначаємо висоту шару в реакторі. Маса каталізатора в реакторі:
М=L? ? 0=10500? 480/60=84000 кг;
Обсяг нерухомого шару каталізатора:
V k=M /? нас=84000/2500=32,6 м 2;
Висота нерухомого шару:
h 0=V k/S=32,6/25,403=1,323 м;
Порозность нерухомого шару:
? 0=1-=1-=0,47;
Висота зваженого шару при К? =1,6:
h== 1,323=1.323 м;
Загальна висота реактора:
Н=5h=5? 1.323=6,615 м;
Розрахуємо гідравлічний опір реактора. Опір шару:
? р сл =? (1? 0) gh 0=4700 (1-0,47) 9,81? 1,323=32400 Па;
Швидкість повітря в отворах решітки при живому перетині?=0,015:
? 0 =? /? =0,808/0,015=53,87 м/с;
Діаметр отворів решітки d 0=0,0008 м, товщина решітки?=0,002 м. При d 0 /?=0.4 за додатком знаходимо С=0,63.
Опір решітки:
? р реш=0,503? 0 2? с=0,503? 53,87 2? 0,488? =1 800 Па;
Опір реактора:
? р =? р сл +? р реш=32400 + 1800=34200 Па.
3. Екологічна частина
.1 Джерела надходження
Природних джерел акрилонітрилу не існує. Акрилонітрил використовується у виробництві штучних волокон, полімерів і гуми, а також у промисловості органічного синтезу. Може надходити в навколишнє середовище при виробництві, переробці, використанні, зберіганні, транспортуванні та захороненні відходів. Окрім безпосередніх емісій в атмосферу при виробництві та промисловому використанні, можливі втрати внаслідок аварій, збої в роботі устаткування і недотриманні технології і правил роботи.
Атмосфера. Розподіл акрилонітрилу в атмосфері тісно пов'язане з трояндою вітрів; найвищі концентрації виявляються в безпосередній близькості від заводів (до декількох сотень мг/м 3), особливо з підвітряного боку, і швидко зменшуються з відстанню (менше 10 мкг/м 3 на відстані 1 км). Процеси розкладання акрилонітрилу в атмосфері переважно хімічні; час полуразложенія в атмосфері 9-32 ч. За оцінками, середній вміст в повітрі Нідерландів близько 0,01 мкг/м 3, що нижче межі виявлення для існуючих методів визначення акрилонітрилу (0,3 мкг/м 3). В інших країнах ця концентрація ще більш низька.
Вода. Надходження з опадами незначно. Час полуразложенія у воді 5-7 днів, проте аварійне надходження акрилонітрилу в грунтові води може спричинити за собою багаторічна їх забруднення, незважаючи на вжиті заходи по очищенню.
Грунт. Розкладається переважно мікроорганізмами.
3.2 Знешкодження відхідних газів у виробництві акрилонітрилу
Каталітичне окислення є найбільш раціональним методом знешкодження відхідних газів промисловості від СО проте в ряду з СО в залежності від умов конкретного виробництва в газах можуть міститися й інші токсичні компоненти: SO 2, NO x, пари вуглеводнів. Крім того в них присутні СО 2, N 2, Н 2 О (пара) і механічні домішки вигляді різних пилів. Деякі з цих домішок можуть бути отрутами для каталізаторів. Залежно від складу відхідних газів у промисловості застосовуються різні технологічні схеми очистки. На малюнку 6 представлені схема установки каталітичного знешкодження відхідних газів у виробництві акрилонітрилу.
реактор акрилонитрил високополімерний кислота
- повітродувка; 2 - топка-підігрівач; 3 - реактор;
- котел-утилізатор; 5 - димосос; 6 - труба
Рисунок 2 - Схема установки каталітичного знешкодження відхідних газів виробництва акрилонітрилу
При синтезі акрилонітрилу на основі аміаку і пропилену технологічні гази відмиваються від неї водою. Вступники зі стадії адсорбції відходять гази містять (об.%): СО - 2,3; пропілену - 0,5; пропан - 0,04; О 2 - до 3; інертні гази - інше.
Для очищення їх подають в топку-підігрівач 2 де нагр...
