Кожухотрубчатый реактор полимеризаций

в) из уравнения теплового баланса реактора находят количества тепла, отводимого из зоны реакции при помощи хладагента. Все расчеты сводят в таблицу теплового баланса.

3. определяют размеры реактора  и количество реакторов. Расчет  проводят в таком порядке:

а) находят часовой объем сырья, поступающего в реактор;

б) определяют объем реакционного пространства;

в) принимая диаметр и длину трубок реактора и зная объем реакционного пространства, находят необходимое количество трубок;

г) принимая число трубок в одном реакторе и зная общее число трубок, находят реакторов (ближайшее большее целое число);

д) рассчитывают внутренний диаметр реактора;

е) конструктивно принимают высоту корпуса реактора.

4. определяют количество хладагента. Для этого:

а) рассчитывают поверхность теплообмена одного реактора, зная размеры трубок и их число;

б) рассчитывают коэффициент теплопередачи от газов, движущихся в трубах, заполненных гранулированным катализатором, к кипящей воде, проходящей в межтрубном пространстве аппарата;

в) зная тепловую нагрузку поверхности теплообмена всех реакторов, величину их поверхности теплообмена и коэффициента теплопередачи, из уравнения теплопередачи находят температурный напор в аппарате; по температурному напору и температуре газов в трубках определяют температуру хладагента, т.е. температуру кипящей воды; по температуре кипящей воды находят давление ее насыщенного пара и теплоту испарения (по таблицам);

г) по количеству отводимого из реакционной зоны тепла и теплоте испарения воды находят количество насыщенного водяного пара, образующегося в одном реакторе;

д) принимая по практическим данным доли воды, испаряющейся в корпусе (межтрубном пространстве) реактора, находят количество конденсата, которое следует подавать в один реактор за 1 час.

5. определяют диаметры штуцеров для ввода сырья, вывода продуктов реакции, ввода и вывода конденсата водяного пара и по существующим нормалям принимают их окончательные размеры.

 

 

 

 

РАСЧЕТ.

1. Материальный баланс полимеризации.

Результаты разгонки промышленного БТК, полученного при давлении 3,43*106 Па, возьмем из температурных данных [138, с.303] и сведем с таблицей 3.60.

Выкипает объем %.......	Н.К.	10	30	50	70	90	К.К
Температура, К……….	305	334	366	378	398	457	488

 

Найдем среднюю температуру кипения БТК:

Тср = Тн.к.+ Т10+Т30+Т50+Т70+Т90+Тк.к.=305+334+366+378+398+457+488=391К.

По формуле Войнова определим молекулярную массу БТК:

М п.б.=52,63-0,246*Тср i+0.00172*ср i=52,63-0,246*391+0,001*3912=103.

На основе данных табл. 3.59. можно рассчитать количество и состав сырья, поступающего в реактор. Для определения количеств и составов продуктов, выходящих из реактора, необходимо знать глубину превращения олефинов. При расчете промышленных реакторов следует пользоваться опытными данными. По литературным данным при полимеризации смеси требуют пояснении. Однако перепад давления в реакторе аксиального типа примерно в 2-2,5 раза больше, чем в реакторах с радиальным вводом сырья. Покажем особенность определения диаметра реактора аксиального типа. Величину [∆П са.а] примем для реактора установки риформинга равной.

Далее

Приняв величины Дрз=4,6 м, Дтр=0,35 м вычислим площадь поперечного сечения реактора, через которую проходит газ.

Тогда,

 

Допустимая скорость потока в аксиальных реакторах составляет 0,4-0,6 м/с. Как видно, скорость движения газового потока в реакторе находится в допустимых пределах. Определим

∆П са.з =7100*Н са.з = 7100*4,68 = 33200 Па (<72500 Па) высота реактора. Полная высота аппарата равна (см.)

Нпз = Дрз – 0,4+Н сл.з +0,2+Дрз+0,1 = 4,6-0,4+4,68+0,2+4,6+0,1 = 13,78 м.

Далее определяют диаметры штуцеров и по соответствующим нормалям выбирают их размеры.

 

 

 

 

Кожухотрубчатый реактор полимеризаций.

Рассчитать реактор полимеризации бутан-бутиленовой фракции в присутствии катализатора (НРО ) на кизельгуре при следующих исходных данных: производительность реактора по сырью Gc=25000 кг/ч; состав сырья приведен в таблице температура на входе в реактор Т1` = 463К; давление в реакторе П=3,43*106 Па (35 ат). Применение процесса полимеризации, его теория, технология и аппаратурное оформление достаточно подробно рассмотрены в литературе. Ниже приводится технологический расчет кожухотрубчатого реактора для каталитической полимеризации бутан-бутиленовой фракции с целью получения полимербензина.

Исходными данными  для расчета являются следующие: производительность реактора по сырью, состав сырья, рабочие условие – температура и давление в реакторе по сырью, фракционный состав полимербензина (по промышленным или лабораторным данным),  глубина превращения (конверсий) олефинов при полимеризации (по опытным данным), производительность реакционного объема по сырью (объемная скорость питания), выбираемая по промышленным данным.