Гидротозалаш қурилмасининг - файл

приобрести
скачать (249.2 kb.)


4.2.Практика. Расчет процесса гидроочистки.

Гидротозалаш қурилмасининг

РЕАКТОРЛАРИНИ ҲИСОБЛАШ ТАРТИБИ

Реакторларни ҳисоблаш учун энг аввало берилган ускунада амалга оширилиши кўзда тутилган нефткимёвий жараённинг ўзига хос томонларини ҳисобга олган ҳолда, реактордаги иш кўрсатгичлари, фазаларнинг ҳаракат тезликлари, иссиқликни ускунага олиб кириш ва уни узатиш усуллари, материалларни танлаш, ускунанинг конструктив тузилишидаги алоҳида томонлари ва бошқа кўрсатгичлар аниқланади. Бироқ ҳар қандай шароитда ҳам реакторни ҳисоблаш қўйидаги асосий босқичлардан иборат бўлади:



  1. Термодинамик ҳисоблаш натижасида жараённи амалга ошириш учун энг мақбул шарт-шароитлар (босим, ҳарорат ва бошқалар) ва хом ашёни ўзгартиш даражаси аниқланади.

  2. Кинетик ҳисоблаш ускунанинг реакцион ҳажмини аниқлаш учун амалга оширилади.

  3. Моддий ҳисоблашдан асосий мақсад ускунага кираётган ёки ундан чиқаётган оқимларнинг миқдорини аниқлашдан иборат.

  4. Иссиқлик ҳисоби орқали иссиқликни узатиш ёки уни киритиш миқдори, иссиқлик ташувчининг сарфи, иссиқлик алмашгичнинг юзаси топилади.

  5. Ускунани гидравлик ҳисоблаш орқали оқимларни узатиш учун сарфланадиган энергия миқдори ва айрим узелларининг ўлчамлари топилади.

  6. Ускуна ва узелларни механик ҳисоблаш натижасида унинг конструктив тузилиши аниқланади.

Реакция жараёнини ва ускунанинг русумларига кўра, ҳисоблаш ва уни деталлаштириш ҳажми ҳар бир аниқ нефткимёвий жараён учун турлича бўлади. Танлаб олинган жараён учун тажриба йўли орқали олинган маълумотларнинг тўла борлиги реакторни ҳисоблашда катта аҳамиятга моликдир. Реакторларни тўла ҳисоблаш услублари махсус адабиётларда батафсил келтирилган. Ҳисоблаш пайтида керак бўладиган баъзи тенгламаларни келтирамиз. Масалан, агар берилган кимёвий жараённи олдиндан маълум бўлган ўзгартириш даражаси билан амалга ошириш учун зарур бўлган реакция давомийлиги τ маълум бўлса, реакцион ҳажм қуйидаги нисбат орқали топилади:

, (19.1)

бу ерда V – берилган ҳарорат ва босимда реакция пайтида ўзаро таъсир қилган моддаларнинг ҳажми, м3/с; τ – реакциянинг давомийлиги, с; ε – реакцион ҳажмдаги эркин бўшлиқ улуши (нокаталитик жараёнлар учун ε = 1).

(19.1) тенгламадан амалиётда фойдаланиш бир қатор қийинчилик туғдиради, чунки кўпчилик нефткимёвий жараёнлар учун τ ва V ни аниқлаш қийин масала ҳисобланади. Шу сабабдан реакцион ҳажмни топишда қуйидаги тенгламалардан фойдаланилади:

; (19.2)

, (19.3)

бу ерда VХ – дастлабки хом ашё ҳажми, м3/соат; GХ – дастлабки хом ашё массаси, кг/соат; – реактордаги катализатор (иссиқлик ташувчи) қатламининг зичлиги, кг/м3; nV – ҳажмий тезлик, м3/(м3·соат); ng – массавий тезлик, кг/(кг·соат); τМ =1/nV ёки τМ =1/ng – реакциянинг мавҳум вақти.

Кимёвий реакциянинг иссиқлик эффекти Гесс қонунига асосан элементлардан дастлабки моддалар ва реакция маҳсулотлари ҳосил бўлиш иссиқликлари йиғиндиларининг айирмаси сифатида аниқланилади:

Q = ΔН = Σ (ΔНҳб)рм – Σ(ΔНҳб)дм (19.4)


ёки дастлабки моддалар ва реакция маҳсулотларининг ёниш иссиқликлари йиғиндиларининг айирмаси сифатида топилади:
Q = ΔН = Σ (ΔНёи)дм – Σ(ΔНёи)рм , (19.5)
бу ерда Q – реакциянинг иссиқлик эффекти; (ΔНҳб)рм – реакция маҳсулотининг ҳосил бўлиш иссиқлиги; (ΔНҳб)дм – дастлабки модданинг ҳосил бўлиш иссиқлиги; (ΔНёи)дм – дастлабки модданинг ёниш иссиқлиги; (ΔНёи)рм – реакция маҳсулотининг ёниш иссиқлиги.

(19.4) ва (19.5) тенгламалар бўйича ҳисоблаш ишлари бажарилганда моддаларнинг ҳосил бўлиш ёки ёниш иссиқликларининг қийматлари махсус адабиётлардан олинади.

Кимёвий жараённинг моддий балансини тузишда дастлабки хом ашёни ўзгартириш даражаси муҳим аҳамиятга эга. Ўзгартириш даражасини бошқариш учун қуйидаги усуллардан фойдаланиш мумкин: 1) кимёвий реакциянинг доимий сонига таъсир қилувчи ҳарорат ва босимни ўзгартириш; 2) реакция давомийлигини ўзгартириш; 3) керакли катализаторни танлаш; 4) жараённи рециркуляция орқали олиб бориш; 5) дастлабки хом ашё таркибидаги у ёки бу компонентнинг коннцентрациясини ўзгартириш. Реакторнинг моддий балансини тузиш учун кимёвий реакцияларининг тенгламалари маълум бўлиши керак ҳамда реакцияга қатнашаётган компонентларнинг керагидан ортиқча олиш коэффициентларининг қийматлари асосланган бўлиши лозим. Ҳар бир аниқ нефткимёвий жараён учун моддий баланс алоҳида кўринишга эга бўлади.

Иссиқлик баланси тузишни каталитик крекинг қурилмасининг реактор блоки мисолида кўриб чиқамиз. Реактор блоки майда донали катализатор билан ишлайди ва мавҳум қайнаш қатламли иккита ускунадан ташкил топган.

Реактор блокининг иссиқлик балансини тузиш учун қуйидаги тушунчаларни қабул қиламиз:

GX – реакторнинг дастлабки хом ашё бўйича иш унумдорлиги, кг/соат;

GК – крекинг пайтида катализаторнинг юзасига чўкиб қолган кокснинг миқдори, кг/соат;

Gкат – циркуляция қилаётган катализаторнинг миқдори, кг/саот;

t1 ва t2 – реактор ва регенератордаги ҳароратлар, К;

S0 – кокснинг регенерация қилинган катализатордаги қолдиқ миқдори, кг/кг;

Gқк – катализатордаги қолдиқ кокснинг миқдори, кг/соат;

L – крекинг пайтида ҳосил бўлган кокснинг ёниши учун зарур бўлган ҳавонинг мидори, кг/соат;

Ссб-сув буғининг иссиқлик сиғими; Ж/кг·К

Z1 ва Z2 – реактор ва регенератордан чиқиб кетаётган сув буғининг миқдорлари, кг/соат;

Qёи – кокснинг ёниш иссиқлиги, кЖ/кг.

Реактор блокининг иссиқлик балансини тузамиз:


Иссиқликнинг кириши




Хом ашё билан киритилган иссиқлик………………………...

GXHtX

Ҳаво билан киритилган иссиқлик…………………………….

LGXtX

Кокснинг ёниш пайтида ажралган иссиқлик………………...

GKQёи

Иссиқликнинг сарфи




Иссиқликнинг реакция маҳсулотлари билан чиқиши……….

(GX–GK)Ht1

Крекинг реакциясининг иссиқлиги…………………………...

GXqp

Иссиқликнинг регенератордан тутунли газлар билан бирга чиқиб кетиши…………………………………………………..

(L+GK)Ht2



Реактор ва регенератордан чиқиб кетаётган сув буғини иситиш учун сарфланган иссиқлик…………………………

+

Атроф муҳитга йўқотилган иссиқлик………………………..

Qй

Катализаторни регенерация қилиш учун керагидан ортиқча олинадиган иссиқлик (ушбу иссиқлик сув буғини ишлаб чиқаришда сарфланиши мумкин)…………………………...

Qор


Иссиқлик балансининг тенгламасини тузамиз:

GXHtX + LGXtX + GKQёи = (GX–GK)Ht1 + GXqp +

(L+GK)Ht2 + + + Qй + Qор. (19.6)


Агар реактор ва регенераторнинг ҳарорат бўйича режими ва кокснинг чиқиши маълум бўлса, (19.6) тенглама ёрдамида реакторга берилаётган хом ашёнинг энтальпияси Htx ва ҳарорати tx ҳамда катализаторни регенерация қилиш учун керагидан ортиқча олинадиган иссиқлик Qор аниқланиши мумкин.

Мавҳум қайнаш қатламли реактор учун реакцион ҳажмнинг миқдори (19.3) тенглама бўйича топилади. Регенератордаги катализаторнинг ҳажмини эса қуйидаги нисбат орқали аниқлаш мумкин:



, (19.7)

бу ерда – бир соат давомида 1 м3 катализаторга нисбатан куйдирилган кокснинг миқдори, кг/(м3·соат).

Реактордаги мавҳум қайнаш қатламининг ҳажми аниқлангандан сўнг ускунанинг диаметри ва баландлиги танланади. Тегишли тенгламалар асосида мавҳум қайнаш тезлиги, заррачаларнинг оқим билан кетиб қолиш тезлиги, циклонларга кираётган оқимнинг чанг ушлашлиги, қувурсимон қисмларни аэрация қилиш учун сув буғи ёки газнинг сарфи, затворларни яратиш кабилар топилади.

Ускуналарнинг танланган конструкцияси ва ўлчамлари, тақсимловчи мосламалар ва катализаторни ташиш учун пневмотранспорт системаси асосида реактор блокининг гидравлик (ёки газодинамик) ҳисоби амалга оширилади. Ҳисоблашлар натижасида реактор блокининг қабул қилинган схемаси бўйича ҳаракатланувчи катализаторли каталитик крекинг қурилмасида барча оқимларнинг (жумладан, катализатор оқимининг) ҳаракатини амалга ошириш ҳамда уларнинг сарфини бошқариш имкониятлари кўрсатиб берилиши керак.


Гидротозалаш қурилмасининг материал баланси

Жараёнда олинган маълумотлар асосида қурилманинг материал балансини тузиш мумкин (2.3-жадвал).

Дастлаб водород сульфиди чиқишини ҳисоблаймиз:



Шундай қилиб, балансдаги водород сульфид билан 0,11% масс. водород ютилади (1,91–1,80–0,11%). Гидрирлашда дизель ёқилғисининг таркибига кирган водороднинг миқдори қуйидагига тенг:



Гидротозаланган дизель ёқилғисининг аниқлаштирилган унуми:



Қурилмадан чиқариб олинаётган қуруқ газнинг чиқиши унуми гидрогенолиз вақтида ҳосил бўлаётган хамда водород гидрогенизати билан абсорбцияланган тоза ВСГ-водород таркибли газ билан кирувчи углеводородли газлардан иборат бўлади.



Ҳосил бўлган материал балансга асосан гидротозалаш қурилмасининг реактор блокини ҳисобини бажарамиз


Катализатор хажмини ҳисоблаш

Катализаторлар хажмини ҳисоблашнинг асосий тенгламси (2.3) тенглама хисобланади. (2.3) тенгламани интеграллаб қуйидагини ҳосил қиламиз:


Бу ерда, S0 ва Sk –жараённинг дастлабида ва охирида олтингугуртнинг таркибий миқдори, % (масс.)

(2.26) тенглама аналиитк равишда ечилмайди, чунки олтингугуртсизлантиришнинг чуқурлигини ошириш билан жараённинг ҳарорати ошади ва k- қиймати ўзгаради.

Масалани ечиш учун қуйидаги босқичлардан иборат графикли-аналитик усулдан фойдаланамиз: 1)реакторнинг материал балансини тузиш; 2) иссиқлик баланси тенгламасидан турли чуқурликларгача олтингугуртсиз-лантиришда реакцион аралашманинг ҳароратини аниқлаш; 3) олтингугуртсизлантиршнинг мос келувчи чуқурлиги қийматигача ва хароратигача k-ни аниқлаш ва ундан кейин r-ни аниқлаш; 4) Қайтар реакция тезлигининг 1/r олтингугуртнинг қолдиқ таркибий миқдорига ΔS боғлиқлиги эгрисини 1/r – ΔS координатасидаги эгрисини тузиш; Эгри чизиқнинг остидаги ΔS дан токи S координатасигача майдон сон жиҳатдан га тенг. 5) Реакторнинг керакли хажмини 2.26 тенглама билан аниқлаш.

Реакторнинг материал балансини ҳисоблаш.

Реакторга янги водород таркибли газ билан циркуляцион водород таркибли газ (ЦВСГ) хом ашёси киритилмоқда. ЦВСГ нинг таркиби қуйида келтирилган:

у' модданинг мол улуши

у модданинг мол улуши



ЦВСГ нинг ўртача молекууляр массаси Мц қуйидагига тенг:



100 кг хом ашёга ЦВСГ нинг сарфи Gц ни ыуйидаги формула билан топилади:




Гидротозалашнинг материал баланси маълумотларига асосан (2.3-жадвал) реакторнинг материал балансини тузамиз (2.4-жавдал):

2.3–Жадвал. Гидротозалашнинг материал баланси.



Маҳсулотлар номи

% масс.

т/йил

т/сутка

Кг/соат

Олинди:













хом ашё

100

2000000

5882,35

245,098

водород таркибли хом ашё

1,48

29600

87,06

3627

жумладан 100% Н2.

0,43

8600

25,29

1053

Σ

101,48

2029600

5960,41

248725

Ҳосил бўлди:













Тозаланган дизель ёқилғиси

96.11

1922200

5969.53

235564

Водород сульфид

1.91

38200

112.35

4681

Қуруқ газ**

1.66

33200

97.65

4068

Бензин

1.80

36000

105.88

4412

Σ

101.48

2029600

5960.41

248726

*365 кун ичида қурилма 340 кун ичида хом ашёни қайта ишлайди, 22 кун қурилманинг таъмирлаши учун кетади, 3 кун катализаторнинг регенерацияси учун кетади.

**Баланс бўйича водороднинг механик йўқотилиши қуруқ газга бириктирилган.
2.4.Жадвал. Гидротозалаш реакторининг материал баланси

Номланиши


Жараёнга олинди:

Хом ашё

Янги водород таркибли газ

Циркуляцион водород таркибли газ

Σ


Олинган махсулот:

Тозаланган дизель ёқилғиси

Водород сульфид

Қуруқ газ

Бензин

Циркуляцион водород таркибли газ


Σ

Реакторнинг иссиқлик баланси. Гидротозалаш реакторининг иссиқлик балансини тенгламасини қуйидагича ёзиш мумкин:

Бу ерда, QC, Qц– янги хом ашё ва циркуляцион водород таркибли газ билан реакторга киритилаётган иссиқлик;

QS, QГ.Н.– сульфидли бирикмаларни гидрогенолизида ва тўйинмаган бирикмаларни гидрирлаш реакцияси кетишида чиқаётган иссиқлик;

ΣQСМ– реактордан реакцион аралашма билан чиқиб кетувчи иссиқлик.


Гидрогенолиз жараёнида реакцион аралашманинг ўртача иссиқлик сиғими жараён давомида озгина ўзгаради, шунинг учун реакторнинг иссиқлик баланс тенгламасини қуйидагича ёзиш мумкин:

Бу ерда, G– реакцион аралашманинг суммар миқдори, %масс.;



– реакцион аралашманинг суммар иссиқлик сиғими, кЖ/(кг•К);

ΔS, ΔCH– хом ашёдан чиқариб ташланган олтингурут ва тўйинмаган бирикмаларни миқдори, % (масс.);

T, t0– олтингугурт ΔS йўқотилаётган вақтда реакторга киритиш ҳарорати, 0С;

qs, qH– олтингурутли ва тўйинмаган бирикмаларни гидрирлашнинг иссиқлик эффекти, кЖ/кг.


Қуйида тенгламага (2.31) киритилган барча қийматлар аъзоларининг сон қийматлари кетма-кет аниқланган.

1.. t0 қийматни қуйидаги катализатор–хом ашёнинг хар бир жуфтлиги учун 250–3800С ҳароратларда аниқланади. t0 ни оптималлашда қуйидаги қарама-қарши йўналишларда таъсирлашувчи икки фактор хисобга олинади: t0 нинг ошиши билан олтингугуртсизлантиришнинг белгиланган чуқурлигигача бўлган миқдорига эришишга имкон берадиган катализаторни юкланиши камаяди, бошқа томондан эса катализаторнинг дезактивланиши тезлиги ошади, натижада календар йилида регенерация билан боғлиқ бўлган сарфлар ошади ва қурилма кўп кунлар туриб қолади.



2.2–Расм. Реакторга киритилишида сарфланишларнинг ҳарорат ўзгаришига боғлиқлиги.

1- катализаторга сарфлар; 2- катализаторни регенерациялашга сарфлар; 3- суммар сарфлар.

Суммар сарфларнинг минимуми 2.2–расмда кўрсатилганидек, t0- нинг оптимал қийматини аниқлайди (график тузиш учун t0-қийматнинг циклнинг давомийлигига боғлиқлигига эга бўлиш керак). Берилган катализатор–хом ашё жуфтлиги учун t0-3500С га тенг.

2..Реакторга киритилишида реакцион аралашманинг суммар миқдори 117,44 кг ни ташкил этади (2.4.-жадвалга қаранг).

3.. хом ашёдан тозаланган олтингугурт миқдори, ΔS=1,8% (масс.). тўйинмаган углеводородларнинг гидрирланиш чуқурлигини олтингугуртсизлантириш чуқурлигига тенг деб олиш мумкин ΔСН= СН•0,9 = 10•0,9= 9% (масс.).

4..Сульфидли бирикмаларни (100 кг хом ашё учун) гидрогенолиз қилинаётганида чиқувчи иссиқлик миқдори олтингугуртсизлантиришнинг берилган чуқурлиги 0,9 бўлганида қуйидагини ташкил этади:

Бу ерда, qSi– алоҳида олтингугурторганик бирикмаларни гидрогенолизининг иссиқлик эффектлари, кЖ/кг (2.2-жадвалга қаранг); gSi– Парчаланган олтингугурт-органик бирикмаларнинг миқдори, кг (100 кг хом ашёга нисбатан ҳисоблаганда у сон жиҳатдан алоҳида олтингугурт-органик бирикмаларнинг % масс. миқдорига тенг).

Шундай қилиб,



=8471 кЖ.


5..Тўйинмаган углеводородларни гидрирлашда чиқадиган иссиқлик миқдори 12600 кЖ/моль га тенг. У холда:

6..Циркуляцион водород таркибли газнинг ўртача иссиқлик сиғимини ундаги алоҳида компонентларнинг иссиқлик сиғимлари (2.5-жадвалдан) маълумотига кўра топилади.

Водород таркибли циркуляцион газнинг иссиқлик сиғимини (Сц) қуйидаги формула билан топиш мумкин:

Бу ерда, СРi– босим ва ҳароратга тўғрилик киритилишини ҳисобга олган холда алоҳида компонентларнинг иссиқлик сиғимлари, кЖ/(кг•К); уi– циркуляцион газдаги хар бир компонентнинг массавий улуши (2.1.2.бўлимга қаранг).

2.5–жадвал. Индивидуал компонетларнинг иссиқлик сиғимлари.

У холда, (Сц=14,57•0,102 + 3,35 • 0,427 + 3,29 • 0,201 + 3,23 • 0,103 + 3,18 • 0,077 = 5,45 кЖ/(кг•К).

7.. Хом ашё буғларининг 3500С даги энтальпиясини 4-иловадаги график бўйича аниқланади: I350= 1050 кЖ/кг.

Келтирилган босим ва ҳарорат қийматларига асосан босимга нисбатан тўғриликни топилади.

Хом ашёнинг абсолют критик харорати 1.14-расмда берилган графикдан фойдаланиб топилади: Ткр= 460+273=7330К (2.35)

Келтирилган харорат қуйидагига тенг: Тпр= 350+273/733=0,845 (2.36)

Хом ашёнинг критик босимини ушбу формула билан топилади:

Ркр=0,1 TKP/MC = 0,1 • 11,66 • 733/209 = 4,09 МПа. (2.37)

Бу ердаги К қуйидагига тенг:

У холда РПР қуйидавгига тенг:



Рпр ва Тпр ларнинг топилган қийматлари учун (1.17 расмга қаранг):



Босимга тўғрилик киритиш билан хом ашёнинг энтальпияси қуйидагига тенг:

I350= 1050 – 52,6 = 997,4 кЖ/кг.

Босимга тўғрилик киритиш билан хом ашёнинг иссиқлик сиғими қуйидагига тенг:

Сс= 997,4 : 350 = 2,85 кЖ/(кг•К).

8.. Реакцион аралашманинг ўртача иссиқлик сиғими қуйидагини ташкил этади:



Топилган катталикларни 2.31 тенгламага қўйиб реактордан чиқиш ҳароратини t топилади:



Олтингугуртсизлантиришнинг турли чуқурликларида реакцион аралашманинг ҳароратини аниқлаш учун қуйидаги графикни тузиш керак (2.3-расм):


2.3–Расм. Реакцион аралашманинг t– ҳароратини дизель ёқилғисида қолдиқ олтингугурт (S) таркибий миқдорига боғлиқлиги графиги.

2.6–Жадвал. Олтингугуртсизлантириш жараёнининг кинетик хисобланиши учун маълумотлар.

Реакцион мухитнинг иссиқлик сиғими ўзгармайди, шунинг учун t ва S нинг боғлиқлиги чизиқлидир, хамда график тузиш учун иккита нуқта етарлидир: биринчиси– олтингугурт миқдрининг бошланғич масса улуши S=2% ббўлганида ҳарорат 3500С, ва иккинчиси– олтингугуртнинг охирги массавий улуши S=0,2% бўлганидаги ҳарорат 386,60С бўлган ҳолатдир.

Олтингугуртсизлантириш жараёнининг тўғри йўналиши тезлигини r ва тескари йўналишидаги тезлигининг 1/r маълумотларини 2.6-жадвалга киритилади.

Олинган маълумотлар асосида 1/ r–S координаталарида график тузилади. Графикни интеграллаш билан олтингугуртнинг массавий миқдори 2 дан 0,2% гача бўлган даражалардаги эгри чизиқнинг майдони топилади.бу майдон сон жихатдан қуйидаги интегралга тенг:




2.4–Расм. Гидротозаланаётган дизель фракциясидаги тескари реакциясининг тезлигини 1/ r–олтингугуртнинг (S) қолдиқ миқдорига боғлиқлиги графиги.

2.5–Расм. Гидротозаланаётган дизель фракциясидаги олтингугуртнинг қолдиқ миқдорини сохта вақт–τ ва жараён ҳароратига боғлиқлиги графиги:

Реактордаги катализаторнинг керакли хажмини VK қуйидаги формула билан ҳисобланади:



G'-қийматни эса қуйидаги нисбатдан топилади:



Одатда жараённи характерлаш учун хом ашёни хажмий узатиш тезлиги кўрсаткичидан, яъни бир соат давомида катализатор хажмига берилаётган суюқ хом ашёнинг хажми (w, ч–1) орасидаги нисбатдан фойдаланилади:



Дастлабки кинетик маълумотлар шунингдек график кўринишда масалан, жараённинг сохта вақти –τ билан олтингугуртнинг қолдик миқдори координатасида берилиши мумкин,

2.5–Расмда каталитик крекинглашнинг енгил газойли ва тўғри ҳайдалган дизел фракциясининг аралашмасини гидротозалаш бўйича тьажриба маълумотлари келтирилган.

Мос келувчи S ва t лар учун r қийматини тажриба асосида тузилган графиклар эгрилари усулида графикли дифференциаллаш орқали топилади.

Масалан, олитнгугуртнинг қолдиқ миқдори масса улуши 0,05% бўлишида реакцион мухитнинг ҳарорати 3800С га тенг. Ён томонга оғишишни бурчак тангенсини кинеик эгрига кесишмаси 3800С учун олтингугуртм миқдори 0,5% (S) бўлганида сон жихатдан реакция тезлигига r тенг. Тангенснинг қийматини абцисса ва ордината ўқларидаги кесишган чизиқлар орқали аниқланади. График усулда диффференциаллаш натижаси \да топилган тезлик – 5,62 м3/( м3• соат) бўлиб, амалдакинетик константа орқали хисоблаб топилган r қиймати билан мос келади.

Шу каби S ва t лар учун мос келувчи r қийматини аниқланади. Кейин эса 1/r қийматини хисобланади ва юқорида кўриб чиқилганидек график усулда интеграллашни амалга оширилади.

Топилган VK қиймати бўйича реакторларнинг геометрик ўлчамлариин ҳисоблаб топилади.

Реакторнинг цилиндрик шаклини ва баландликнинг диаметрига нисбатини 2:1 деб олинади ёки Н=2D. У холда:



Реакторнинг диаметри эса қуйидагига тенг:



Катализатор қваватининг баландлииги Н=2D=4,4 м ни ташкил этади (2.46).

Қабул қилинган реакторнинг шаклини ишга маъқуллигини ушбу реакторни гидравлик ҳисобланиши билан қўшимча текширилади. Катализатор қаватида напорнинг йўқотилиши 0,2–0,3 МПа дан ошмаслиги кеарк.

Катализатор қаватининг баландлиги: H= 2D = 4,4 м. (2.46).

Реакторнинг шаклини маъқул бўлишини ушбу реакторнинг гидравлик ҳисоби билан текширилади. Катализатор қаватида напорнинг йўқотилиши 0,2–0,2 МПа дан ошмаслиги керак.
Катализатор қаватидаги напорнинг йўқотилишини ҳособлаш.

Катазизтор қаватидаги напорнинг йўқотилишини қуйидаги формула билан топилади:



Бу ерда, –қаватнинг ғоваклилиги; u– катализатор қаватидан фильтрланиб ўтаётган оқимнинг чизиқли харакатининг тезлиги, м/с; –динамик қовушқоқлик, Па•С; d–заррачаларнинг ўртача ўлчами, м; –газнинг зичлиги, кг/м3; g–эркин тушиш тезланиши, кг/с2;


Қаватнинг ғоваклилигини қуйидагича топилади:

Бу ерда, – катализаторнинг сочилувчанлилик зичлиги бўлиб, 640 кг/м3 га тенг; – катализаторнинг бўлши керак бўлган зичлиги бўлиб, у 1210 кг/м3 га тенг.

Шундай қилиб қаватнинг ғоваклилиги қуйидагини ташкил этади:

Оқимнинг чизиқли тезлиги қуйидагига тенг:



(2.49).

Бу ерда, V– реакцион аралашманинг хажми бўлиб, унга VC – хом ашё хажми ва Vц – циркуляцион водород таркибли газнинг хажмлари хам киради, яъни бу хажм қуйидагига тенг:



(2.50).

Хом ашёнинг хажмини қуйидаги формула билан ҳисобланади:



(2.51).

Бу ерда, GC – реактор учун хом ашё сарфи, кг/соат; zC –сиқилувчанлик коэффициенти (ТПР=0,845 ва ТПР=0,98 бўлганида сиқилувчанлик коэффициенти 0,25 га тенг); tCP –раектордаги ўртача ҳарорат, 0С.

tCP – катталикни реакторга хом ашёни киритишдаги t0 =3500С га тенг харорати билан ундан чиқишидаги t0 =386,650С га тенг ҳароратларнинг фарқидан топиш мумкин:

tCP = 0,5•(350+386,65)=368,320C.

у холда VC – хом ашё хажми қуйидагига тенг:

Циркуляцион газ хажми қуйидагига тенг:



Аралашманинг Динамик қовушқоқлигини унинг қуйидагига тенг бўлган ўртача молекуляр массасида топилади:



Фрост тенгламаси бўйича аралашманинг динамик қовушқоқлигини топилади:

Катализаторнинг заррачаларининг ўртача диаметрини ўлчами d=4•10-3 м.

Жараён шароитида реакцион аралашманинг зичлиги қуйидагига тенг:




Шундай қилиб, напорнинг йўқотилиши:



Хулласи, катализатордаги напорнинг йўқотилиши белгиланган қийматдан 0,2–0,3 МПа босимдан ошмайди. Шунинг учун лойихалашни амалга оширишда цилиндрик реакторнинг 4,4 м баландликдаги ва реакцион худудининг диаметри 2,2 м бўлган холатдагисини олинади.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации