диплом гидроочистка. готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный). Бакалаврской работы

• Название: Бакалаврской работы
• Анкор: диплом гидроочистка
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный).docx
• Тип: Реферат; #588304
• страница: 10 из 21

3.7 Расчёт размеров реактора гидроочистки

3.7.1 Требуемый объём катализатора.

При заданной объемной скорости подачи сырья объем катализатора м³, рассчитывается по формуле

(3.26)

где объемный расход сырья;

объемная скорость подачи сырья.

3.7.2 Геометрические размеры реактора.

По найденному значению вычислим геометрические размеры реактора гидроочистки. Принимаем цилиндрическую форму реактора и соотношение высоты к диаметру равно 2:1
(3.27)

Тогда (3.28)

Диаметр реактора равен

(3.29)

Высота цилиндрической части реактора



Общая высота реактора Н



Приемлемость принятой формы реактора дополнительно проверяется гидравлическим расчетом реактора. Потери напора в слое катализатора не должны превышать 0,2 – 0,3 МПа.

3.7.3 Расчёт потери напора в слое катализатора.

Потеря напора в слое катализатора вычисляется по формуле:




(3.30)
где - порозность слоя;

- линейная скорость движения потока, фильтрующегося через слой катализатора, м/с;

- динамическая вязкость, Па*с;

- средний диаметр частиц, м;

- плотность газа, кг/м³;

- ускорение силы тяжести, м/с².

Порозность слоя вычисляется следующим образом:
(3.31)

где — насыпная плотность катализатора;

— кажущаяся плотность катализатора.

Для катализатора ИК-ГО-1 :

= 650 кг/м³;

= 1260 кг/м³;

d = 3мм.

= 1 - 650/1260 = 0,48.
Линейная скорость потока равна

u = 4 V_см/( D²), (3.32)

где V_см - объём реакционной смеси, включающий объём сырья V_c, и объём циркулирующего водородсодержащего газаV_ц, т.е.
V_см = V_c + V_ц. (3.33)


V
(3.34)
где - расход сырья в реактор, кг/ч;

- молекулярная масса сырья, кг/кмоль;

- средняя температура в реакторе, °С;

- коэффициент сжимаемости (при 0,861 и 0.894 0,25 [12, c.58];

- давление в реакторе, МПа;

- средняя температура в реакторах, может быть вычислена следующим образом:

(350+380)/2= 365°С

Тогда








где - коэффициент сжимаемости, для газа значительно разбавленного водородом = 1,0;

- расход циркулирующего ВСГ в реактор, кг/ч;

- молекулярная масса газа, кг/кмоль. Молекулярная масса ВСГ, поступающего в реактор, отличается от молекулярной массы свежего и циркулирующего газов и рассчитывается исходя из данных материального баланса реактора

,

, (3.35)

где Mi – молекулярная масса i-го компонента ВСГ;

мольная и массовая доли i-го компонента ВСГ, поступающего в реактор, соответственно.


В таблице 3.6 приведены данные для расчета молекулярной массы свежего и циркулирующего ВСГ.
Таблица 3.6 – Расчет молекулярной массы смеси (свежего и циркулирующего) ВСГ

Состав газа	Ед.изм	H2	CH4	C2H6	C3H8	C4H10
Свежий ВСГ	% мас.	29,4	19,4	26,0	15,2	10
(расход 1072 кг/ч)	кг/ч	315,168	207,968	278,72	162,944	107,2
ЦВСГ	% мас.	19,2	42,7	20,1	10,3	7,7
(расход 11919кг/ч)	кг/ч	2288,448	5089,413	2395,719	1227,657	917,763
Смесь	кг/ч	2603,616	5297,381	2674,439	1390,601	1024,963
(расход 12991 кг/ч)	% мас.	20,04	40,77	20,58	10,70	7,88

= 5,6+2012,72=2018,32 м³ /ч.

u = 4 *2018,32/(3,14 *3² *3600) = 0,079 м/с.

Динамическая вязкость смеси определяется по её средней молекулярной массе:

(3.36)

По уравнению Фроста [2, с.43] находим динамическую вязкость:

кг.с/м². (3.37)



Средний диаметр частиц катализатора d=3*10 ^-3 м.

Плотность реакционной смеси в условиях процесса равна:


Таким образом,


∆Р = 9*42,86= 385,74кг/м² =0,0037 МПа

Так как потеря напора в слое катализатора не превышает предельно допустимых значений 0,2-0,3 МПа, то к проектированию принимаем ранее рассчитанную форму реактора.