Площади поверхности радиантных труб 88 кВт, количество подаваемой

• Название: Площади поверхности радиантных труб 88 кВт, количество подаваемой
• Дата: 13.02.2023
• Размер: 83 Kb.
• Имя файла: Задачи.doc
• Тип: Задача; #935692

Задача 1

Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1370 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотнощении 1:1,62. Тепловая напряженность 1 м² площади по­верхности радиантных труб 94 кВт, количество передаваемой теплоты 2280 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить длину труб радиантной секции одного потока, если диаметр трубы равен 72 мм, а степень кон­версии пропана в пропилен составляет 18,7%.

Задача 2

Производительность четырехпоточного реактора по пропилену составляет 1360 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1:1,43. Степень конверсии пропана в пропилен составляет 18,4%, общая длина труб 580 м, тепловая напряженность 1м² площади поверхности радиантных труб 88 кВт, количество подаваемой

теплоты 3800 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.

Задача 3

Производительность четырехпоточного реактора по пропилену сос­тавляет 1330 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1:1,53. степень конверсии пропана в пропилен составляет 18%, общая длина труб 592 м, тепловая напряженность 1 м² площади поверхности радиантных труб 90 кВт, количество передаваемой теплоты 2840 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб радиантной секции одного потока.

Задача 4

Производительность четырехпоточного реактора по пропилену сос­тавляет 1350 кг/ч, исходное сырье (пропан и водяной пар) подают в массовом соотношении 1:1,5. Степень конверсии пропана и пропилена составляет 19%, общая длина труб 576 м, тепловая напряженность 1 м² площади поверхности радиантных труб 92 кВт, количество передаваемой теплоты 3280 кДж на 1 кг поступающей смеси. Определить диаметр труб

радиантной секции одного потока.

Задача 5

Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бу­тана составляет 2900 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 270 ч^-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1:2,1, степень кон­версии н-бутана 22%, селективность по бутадиену 54,3%.

Задача 6

Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бу­тана составляет 2750 кг/ч. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 280 ч^-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1:2,3, степень кон­версии н-бутана 24%, селективность по бутадиену 54,8%.

Задача 7

Производительность установки одностадийного дегидрирования н-бу­тана составляет 3400 кг бутадиена в час. Определить объем контактной массы, если объемная скорость паров н-бутана равна 300 ч^-1, объемное соотношение катализатора и теплоносителя равно 1:2,4, степень кон­версии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.

Задача 8

Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе односта­дийного дегидрирования н-бутана в бутен, если производительность ус­тановки равна 3000 кг бутадиена в час, объем катализатора равен 45,7 м³, степень конверсии н-бутана 20%, селективность по бутадиену 54,5%.

Задача 9

Определить объемную скорость паров н-бутана в реакторе односта­дийного дегидрирования н-бутана в бутадиен, если производительность ус­тановки равна 3400 кг бутадиена в час, объем катализатора равен29,9

м³, степень конверсии н-бутана 30%, селективность по бутадиену 55%.

Задача 10

На установке каталитического дегидрирования с псевдоожиженным сло­ем катализатора перерабатывают 46500 кг изобутана в час. Определить диаметр и высоту реактора, если объемная скорость паров равна 460 ч^-1, плотность паров изобутана в условиях процесса 2,59 кг/м³, на­сыпная плотность катализатора 800 кг/м³, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м³. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м. Отноше­ние Н/Д равно 1,4.

Задача 11

На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоо­жиженным слоем катализатора получают 13787 кг изобутана в час. Опре­делить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 41%, селективность по изобутану 75,4%, объемная скорость паров изобутана 444 ч^-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м³, насыпная плотность катализатора 800 кг/м³, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м³. Отношение Н/Д равно 1,4. Высоту отстойной зоны принять равной 4,5 м.

Задача 12

На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоо­жиженным слоем катализатора получают 13840 кг изобутана в час. Опре­делить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,6%, селективность по изобутану 76,2%, объемная скорость па­ров изобутана 443 ч^-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м³, насып­ная плотность катализатора 800 кг/м³, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м³. Отношение Н/Д равно 1,4. Высоту отстойной зоны при­нять равной 4,5 м.

Задача 13

На установке каталитического дегидрирования изобутана с псевдоо­жиженным слоем катализатора получают 13920 кг изобутана в час. Опре­делить диаметр и высоту реактора, если степень конверсии изобутана равна 40,8%, селективность по изобутану 75,5%, объемная скорость па­ров изобутана 471 ч^-1, плотность паров изобутана 2,59 кг/м³, насып­ная плотность катализатора 800 кг/м³, плотность псевдоожиженного слоя 400 кг/м³. Отношение Н/Д равно 1,4.

Задача 14

В адиабатическом реакторе дегидрирования изопентенов получают 3500 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 41%, селективность по изоп­рену 75,3%, а производительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентенов в час.

Задача 15

В адиабатическом реакторе дегидрирования изопентенов получают 3580 кг изопрена в час. Определить массу катализатора в реакторе, если степень конверсии изопентенов равна 40,5%, селективность по изопрену 76%, а производительность 1т катализатора составляет 625 кг изопентенов в час.

Задача 16

В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Расход теплоты для компенса­ции эндотермического эффекта реакции дегидрирования равен 1820 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, если тепловой эффект реак­ции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конвер­сии изопентенов равна 40,5%, селективность по изопрену 76%, произво­дительность 1 т катализатора составляет 620 кг изопентена в час.

Задача 17

В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Расход теплоты для компенса­ции эндотермического эффекта реакции дегидрирования равен 1845 кВт. Определить массу катализатора в реакторе, если тепловой эффект реак­ции дегидрирования равен 1870 кДж на 1 кг изопрена, степень конвер­сии изопентенов равна 41%, селективность по изопрену 75,8%, произво­дительность 1 т катализатора составляет 623 кг изопентена в час.

Задача 18

В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора проводят дегидрирование изопентенов до изопрена. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотермического эффекта ре­акции дегидрирования, если на установку подают 40210 кг изопентенов в час, степень конверсии изопентенов равна 40,8 %, селективность по изопрену 75,3%, теплота сгорания газа 33000 кДж/м³6 тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг изопрена.

Задача 19

В шаровом реакторе на стационарном слое катализатора подвергают дегидрированию 43280 кг изопентенов до изопрена в час. Определить часовой объемный расход топливного газа для компенсации эндотерми­ческого эффекта реакции дегидрирования, если степень конверсии изо­пентенов 39,7%, селективность по изопрену 75,6%, теплота сгорания га­за 33000 кДж/м³, тепловой эффект реакции дегидрирования 1870 кДж на 1 кг изопрена.

Задача 20

Определить часовые массовые расходы технического изобутена (мас­совая доля изобутена 93%) и формалина (массовая доля формальдегида 37%) для получения в час 23610 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 90%, селективность по диметилдиок­сану 68%, мольное отношение изобутена и формальдегида равно 1:2,1.

Задача 21

Определить часовые массовые расходы изобутеновой фракции (массо­вая доля изобутена 90%) и формалина (массовая доля формальдегида 37%) для получения в час 23540 кг диметилдиоксана по реакции Принса. Степень конверсии изобутена равна 96%, селективность по диметилдиок­сану 830, мольное отношение изобутена и формальдегида равно 1:2,1.

Задача 22

В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изоп­рена поступает в час 11700 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиок­сана равна 90%, а селективность по изопрену 84%. Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилди­оксана и пара составляет 1:2.

Задача 23

В адиабатический реактор для разложения диметилдиоксана до изоп­рена поступает в час 11810 кг диметилдиоксана. Определить часовую производительность по изопрену, если степень конверсии диметилдиок­сана равна 85%, а селективность по изопрену 82%. Определить также массовый расход водяного пара, если массовое соотношение диметилди­оксана и пара составляет 1:2.

Задача 24

Одностадийное дегидрирование изопентана осуществляют в реакторе со стационарнымм слоем алюмохромового катализатора производитель­ностью 3750 кг изопрена в час. Определить массовый расход бутан-изо­пентановой фракции, массовая доля изопентана в которой равна 75%, при степени конверсии изопентана 33% и селективности по изопрену 58%.

Задача 25

Стирол получают дегидрированием этилбензола в трубчатом изотер­мическом реакторе производительностью 315 кг стирола в час. В реак­торе имеются 92 трубы внутренним диаметром 100 м и длиной по 3 м. Определить степень конверсии этилбензола за один проход. Объемная скорость жидкого этилбензола 0,42 ч^-1, его плотность 867 кг/м³, се­лективность по стиролу 85%.

Задача 26

На установку для производства стирола, включающую ряд параллель­ных трубчатых реакторов, поступает в час 10250 кг паро-сырьевой сме­си с мольным соотношением водяной пар:этилбензол=8:1. Каждый реактор имеет 26 труб внутренним диаметром 185 мм и длиной по 3 м. Опреде­лить число реакторов, если производительность 1 м³ катализатора рав­на 138 кг стирола в час, а степень конверсии этилбензола в стирол за один проход составляет 33,9%.

Задача 27

Дегидрирование этилбензола до стирола проводят в шахтном адиаба­тическом реакторе внутренним диаметром 4,8 м. Высота слоя катализа­тора 3 м. В реактор поступает в час 100500 кг паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар:этилбензол=17:1. Определить произ­водительность 1 м³ катализатора, если степень конверсии этилбензола за один проход равна 40%, а селективность по стиролу 89%.

Задача 28

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе внутренним диаметром 5,5 м и высотой слоя катализатора в каждой ступени 1,55 м. В реактор поступает паро-сырь­евая смесь с мольным соотношением водяной пар:этилбензол=18:1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход составля­ет 59%, а селективность по стиролу 85%. Определить расход водяного пара на 1 т образующегося стирола, если объемная скорость жидкого этилбензола равна 0,49 ч^-1, а его плотность 864 кг/м³.

Задача 29

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе внутренним диаметром 5,5 м и высотой слоя катализатора в каждой ступени 1,55 м. В реактор поступает паро-сырь­евая смесь с мольным соотношением водяной пар:этилбензол=18:1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход составля­ет 59%, а селективность по стиролу 85%. Определить расход водяного пара на 1 т образующегося стирола, если объемная скорость жидкого этилбензола равна 0,49 ч^-1, а его плотность 864 кг/м³.

Задача 30

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе внутренним диаметром 5,5 м и высотой слоя катализатора в каждой ступени 1,55 м. В реактор поступает паро-сырь­евая смесь с мольным соотношением водяной пар:этилбензол=17,4:1. В этих условиях степень конверсии этилбензола за один проход составля­ет 60%. Определить суточный расход водяного пара, если селективность по стиролу равна 86,6%, а производительность 1 м³ катализатора сос­тавляет 210 кг стирола в час.

Задача 31

В двухступенчатый адиабатический реактор на дегидрирование до стирола поступает в час 125270 кг паро-сырьевой смеси с массовым со­отношением водяной пар:этилбензол=3:1. После первой ступени контакт­ный газ, массовая доля стирола в котором равна 6,4%, нагревают в межступенчатом подогревателе на 62 К перегретым водяным паром. Опре­делить секундный расход пара, если степень конверсии этилбензола за один проход через катализатор в первой ступени реактора равна 30%, селективность процесса по стиролу 85,5%, удельная теплоемкость кон­тактного газа 2,74 кДж/(кг К). Энтальпия греющего пара в процессе теплообмена изменяется на 230 кДж/кг.

Задача 32

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе производительностью 15400 кг стирола в час. В реактор поступает паро-газовая смесь с мольным соотношением водя­ной пар:этилбензол=17,5:1. В этих условиях степень конверсии этил­бензола за один проход равна 60%, а селективность процесса 86%. Оп­ределить разность температур между верхним и слоем катализатора в первой ступени реактора, если здесь образуется 48% всего получаемого стирола. Удельная теплоемкость паро-газовой смеси 2,45 кДж/(кг К). Тепловой эффект процесса 1185 кДж на 1 кг превращенного этилбензола. Теплопотерями в реакторе пренебречь.

Задача 33

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе с радикальным вводом сырья. Производитель­ность 540 т стирола в сутки. Катализатор в реакторе размещен в коль­цевом зазоре между двумя коробками круглого сечения, вставленными друг в друга по типу "труба в трубе". Внутренний диаметр наружной коробки 3,1 м, наружный диаметр внутренней коробки 1,2 м. Определить высоту слоя катализатора в одной ступени реактора, если степень кон­версии этилбензола за один проход составляет 60%, селективность про­цесса 85,5%, объемная скорость жидкого этилбензола в каждой ступени 1 ч^-1, а плотность этилбензола 864 кг/м³.

Задача 34

Стирол получают дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе производительностью 15600 кг стирола в час. В процессе дегидрирования выход стирола составляет 51% в расчете на пропущенный этилбензол. Перед поступлением в первую ступень реактора смешивают этилбензол с водяным паром, который вносит 55% общего ко­личества теплоты, необходимой для нагревания этилбензола на 61 К для его испарения при 136,2⁰С (теплота испарения 339 кДж/кг) и перегрева паров до 165⁰С. Определить площадь поверхности теплообмена испарите­ля, если удельная теплоемкость равна: для жидкого этилбензола 2 кДж/(кг К), а для его перегретых паров 1,7 кДж/(кг К). Коэффициент теплопередачи 59 Вт/(м² К). Средний температурный напор 61 К.

Задача 35

А двухступенчатый адиабатический реактор для получения стирола в час поступает на дегидрирование 125800 кг паро-этилбензольной смеси с массовым соотношением водяной пар:этилбензол=3:1. В процессе де­гидрирования при степени конверсии этилбензола за один проход, рав­ной 59,9%, и селективности 86,5% образуется контактный газ, массовая доля стирола в котором равна 10,5%. Теплоту контактного газа исполь­зуют в котле-утилизаторе, где вырабатывают водяной пар с давлением 0,65 МПа и теплотой парообразования 2066 кДж/кг. Определить суточное количество образующегося водяного пара, если контактный газ охлажда­ется на 415К,а его средняя удельная теплоемкость равна

1,73кДж/(кг К).

Задача 36

Производительность установки, равна 3875 кг -метилстирола, по­лучаемого дегидрированием изопропилбензола в час, обеспечивается ра­ботой шести параллельных шахтных адиабатических реакторов с объемом катализатора в каждом 6,5 м³ . Определить объемную скорость жидкого изопропилбензола на входе в реактор, если степень конверсии изопро­пилбензола равна 46%, селективность по -метилстиролу 85%, плот­ность жидкого изопропилбензола 862 кг/м³ .

Задача 37

Производительность установки дегидрирования изопропилбензола, состоящей из нескольких параллельных шахтных адиабатических реакто­ров, составляет 4100 кг  -метилстирола в час. На установку при объ­емной скорости 0,3 ч^-1 по жидкому изопропилбензолу поступает па­ро-изопропилбензольная смесь, массовая доля изопропилбензола в кото­рой равна 25%. В этих условиях степень конверсии изопропилбензола за один проход равна 45,5%, а селективность процесса 84,4% по целевому продукту. определить число реакторов для обеспечения заданной произ­водительности, если внутренний диаметр реактора 2,6 м, высота слоя катализатора 1,13 м, а плотность жидкого изопропилбензола 862 кг/м³. Определить также часовую нагрузку реактора по водяному пару.

Задача 38

Производительность шахтного адиабатического реактора по -метилс­тиролу, получаемому дегидрированием изопропилбензола, составляет 650 кг/ч. В реактор поступает паро-изопропилбензольная смесь с массовым соотношением водяной пар:изопропилбензол, равным 3,2:1. В этих усло­виях селективность по -метилстиролу равна 83,5%. Определить степень конверсии изопропилбензола за один проход через реактор, если тепло­вой эффект процесса равен 1010 кДж на кг превращенного изопропилбен­зола, удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси 2,85 кДж/(кг К), а разность температур между верхним и нижним слоями катализатора в реакторе 38 К.

Задача 39

Производительность шахтного адиабатического реактора для дегид­рирования изопропилбензола составляет 680 кг -метилстирола в час. Перед дегидрированием изопропилбензола испаряют, смешивают с водяным паром (15% от массового расхода изопропилбензола), используемым в качестве транспортирующего агента, перегревают и подают в штуцер смесителя реактора (внутренний диаметр патрубка в смесителе равен 350 мм). Определить скорость паров изопропилбензольной шихты в сече­нии патрубка, если степень конверсии изопропилбензола за один проход через реактор равна 46%, селективность процесса 86%, плотность паров изопропилбензольной шихты в условиях процесса 1,45 кг/м³.

Задача 40

Дегидрирование изопропилбензола до a-метилстирола проводят в шахтном адиабатическом реакторе внутренним диаметром 2,6 м и высотой слоя катализатора 1,13 м. Из реактора уходит контактный газ, массо­вая доля a-метилстирола в котором равна 10,7%, а плотность 0,5 кг/м³ в условиях процесса. Определить диаметр патрубка штуцера для выхода контактного газа (скорость в сечении 11 м/с), если степень конверсии изопропилбензола за один проход равна 46,5%, селективность процесса 85,7%, объемная скорость жидкого изопропилбензола 0,4 ч^-1, а его плотность 863 кг/м³.

Задача 41

В шахтном адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого

3 м, высота слоя катализатора 1,2 м, дегидрированием изопропилбензо­ла получают a-метилстирол. Производительность 1 м³ катализатора по -метилстиролу составляет 105 кг/ч. Из реактора при 560⁰С уходит кон­тактный газ, объемная доля a-метилстирола в котором равна 2,2%, плотность равна 0,94 кг/м³ , а удельная теплоемкость 1,75 кДж/(кг К). Теплоту контактного газа на 85% используют в котле-утилизаторе, где за счет охлаждения газа до 170⁰С генерируется водяной пар с дав­лением 0,6 МПа и теплотой парообразования 2075 кДж/кг. Определить количество водяного пара, образующегося в котле-утилизаторе.

Задача 42

В шахтный адиабатический реактор, производительность которого равна 685 кг -метилстирола в час, поступают в час 2000 кг изопропилбензола и водяной пар в массовом соотношении к изопропилбензолу 3,1:1. В ре­зультате эндотермических реакций поглощается 1010 кДж теплоты на 1 кг превращенного изопропилбензола, что определяет разность темпера­тур между верхним и нижним слоями катализатора в реакторе, равную 36 К. Определить селективность процесса по  -метилстиролу, если удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси равна 2,81 кДж/(кг К).

Задача 43

В двухступенчатый адиабатический реактор для получения -метилс­тирола поступает в час 117500 кг паро-сырьевой смеси с массовым со­отношением водяной пар:изопропилбензол, равным 3:1. Пройдя первую ступень реактора контактный газ, массовая доля -метилстирола в ко­тором равна 3,64%, подогревается на 35 К в межступенчатом подогрева­теле. Определить площадь поверхности теплообмена подогревателя, если степень конверсии изопропилбензола в первой ступени реактора равна 30%, селективность 86,5%, удельная теплоемкость контактного газа 2,35 кДж/кг*К коэффициент теплопередачи 59 Вт/(М²*К), а средний тем­пературный напор 47 К.

Задача 44

Дегидрирование изопропилбензола проводят в двухступенчатом адиа­батическом реакторе с подогревом контактного газа на 36 К в межсту­пенчатом подогревателе (число труб 4001, длина трубы 6 м, диаметр трубы 24 мм). Теплообмен осуществляется при среднем температурном напоре 46 К и коэффициенте теплопередачи 57 Вт/(м²*К). Объемная доля -метилстирола в контактном газе 1,77%, а его объемная теплоемкость 1,97 кДж/(м³*К). Определить часовую объемную нагрузку реактора по жидкому изопропилбензолу, если его плотность равна 864 кг/м³.

Задача 45

В адиабатический двухступенчатый реактор на дегидрирование до -метилстирола поступает в час 120 т паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар:изопропилбензол, равным 20:1. В процессе дегидрирования в первой ступени реактора образуется контактный газ, объемная доля -метилстирола в котором равна 2,48%. Этот газ при 550С и избыточном давлении 0,08 МПа поступает в трубы межступенчато­го подогревателя (площадь сечения трубного пространства 1,14 м², длина трубы 6 м), где его температура повышается на 30 К. Определить время пребывания контактного газа в трубах подогревателя, если выход -метилстирола равен 53% в расчете на пропущенный изопропилбензол за один проход через реактор.

Задача 46

Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в трубчатом изотермическом реакторе с числом труб 797 (диаметр трубы 89*4,5мм, длина 3м). В трубы, заполненные катализатором, поступает в час 10500 кг паро-сырьевой смеси с мольным соотношением водяной пар:диэтилбен­зол, равным 14:1. В этих условиях степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор равна 42%, а селективность процесса по ди­винилбензолу 88%. Определить производительность 1 м³ катализатора по целевому продукту.

Задача 47

Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в трубчатом изотермическом реакторе с числом труб 191 (диаметр трубы 89*4,5мм, длина 2,5 мм). Степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор равна 41,4%, селективность процесса - 90%. В этих условиях из реактора уходит контактный газ, массовая доля дивинилбензола в кото­ром равна 22,3%, а доля винилбензола - 5,5%. Определить часовую массо­вую производительность по винилбензолу, если объемная скорость жид­кого диэтилбензола на входе 0,4 ч^-1, а его плотность -865 кг/м³.

Задача 48

Дегидрирование диэтилбензола осуществляют на установке произво­дительностью 4500 кг дивинилбензола в час. Перед дегидрированием ди­этилбензол нагревают на 74 К, испаряют (теплота испарения 356 кДж/кг) и перегревают от 180 до 600С за счет сжигания топливного га­за в межтрубном пространстве испарителя. Теплота сгорания газа 46*10³ кДж/м³, к.п.д. топки 0,7. Определить часовой объемный расход топливного газа, если выход дивинилбензола равен 52% в расчете на пропущенный диэтилбензол, удельная теплоемкость жидкого диэтилбензо­ла 1,88 кДж/(кг*К), а его перегретых паров 2,6 кДж/(кг*К).

Задача 49

На установку дегидрирования диэтилбензола до дивинилбензола пос­тупает в час 24000 кг паро-сырьевой смеси. Перед дегидрированием ди­этилбензол нагревают на 75 К, испаряют его при температуре кипения (теплота испарения 355 кДж/кг) и перегревают от 180 до 600С, на что затрачивают 320 м³ топливного газа в час. Теплота сгорания газа 45*10³ кДж/кг, к.п.д. топки 0,73. Определить мольное соотношение во­дяной пар: диэтилбензол в паро-сырьевой смеси на входе, если удель­ная теплоемкость жидкого диэтилбензола равна 1,9 кДж/(кг*К), а его перегретых паров - 2,62 кДж/(кг*К).

Задача 50

Дивинилбензол получают дегидрированием этилбензола в шахтном адиабатическом реакторе. На дегидрирование поступает в час 6500 кг паро-сырьевой смеси с массовым соотношением диэтилбензол:водяной пар=1:3. В этих условиях степень конверсии диэтилбензола за один проход через реактор составляет 43%. В результате эндотермических реакций разность температур между верхним и нижним слоями катализа­тора достигает 38 К. Определить тепловой эффект эндотермических ре­акций (в кДж на 1 кг превращенного диэтилбензола), если удельная теплоемкость паро-сырьевой смеси равна 3,4 кДж/(кг*К).

Задача 51

Дивинилбензол получают дегидрированием диэтилбензола в шахтном адиабатическом реакторе, внутренний диаметр которого 2,8 м, высота слоя катализатора 1,6 м. В реактор поступает паро-сырьевая смесь с мольным соотношением диэтилбензол:водянойй пар=1:22. В этих условиях выход дивинилбензола составляет 364% в расчете на пропущенный диэ­тилбензол. В результате дегидрирования (при средней температуре 583,5С и давлении 75 кПа) образуется контактный газ, массовая доля водяного пара в котором равна 76%, плотность газа 0,98 гк/м³. Опре­делить скорость контактного газа в сечении реактора, если производи­тельность 1 м³ катализатора равна 112 кг дивинилбензола в час.
Задача 52

Винилацетат получают из ацетилена и уксусной кислоты в реакторе внутренним диаметром 3,2 м с псевдоожиженным слоем катализатора ( высота слоя в стационарном состоянии 3,5 м ). Ацетилено-кислотная смесь ( мольное соотношение ацетилен: кислота = 2,7:1) поступает с объемной скоростью 113 ч^-1 ; в этих условиях степень конверсии уксусной кислоты в винилацетат за один проход через реактор составляет 44%. Определить площадь поверхности теплообмена встроенного змеевика, если тепловой эффект процесса (1378 кДж на 1 кг винилацетата) снимается за счет образования водяного пара в трубах змеевика. Коэффициент теплопередачи принять 149 Вт/(м2 К), средний температурный напор 78 К.

Задача 53

Фталевый ангидрид получают окислением нафталина в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора производительностью по фталевому ангидриду 985 кг/ч. В реактор поступает нафталино-воздушная смесь, массовая доля нафталина в которой равна 6,3%. Определить внутренний диаметр реактора, если выход фталевого ангидрида по нафталину равен 85,2%, рабочая скорость контактных газов в сечении реактора 0,4 м/с, а их плотность в рабочих условиях составляет 1,38 кг/м³.

Задача 54

Уксусную кислоту получают совместно с уксусным ангидридом окислением ацетальдегида в реакторе внутренним диаметром 3,8 м. Производительность по смеси целевых продуктов 3200 кг/ч. Альдегидо-воздушная смесь, объемная доля ацетальдегида в которой 19%, поступает в реактор с объемной скоростью 890 ч^-1. Определить полезную высоту реактора, если степень конверсии ацетальдегида за один проход равна 13,4%, а селективность по смеси целевых продуктов 94,5%.

Задача 55

В изотермический реактор с целью окисления циклогексана поступает 3000 м³/ч воздуха в час. За время реакции (0,5ч) степень конверсии циклогексана за один проход через реактор достигает 9,8%, а селективность по циклогексанону 33,5%. В реактор поступают циклогексан в мольном соотношении с кислородом воздуха, равном 24:1, и водный конденсат (плотность 972 кг/м³) в количестве 51,2% от производительности реактора по циклогексанону. Определить рабочую вместимость реактора, если плотность жидкого циклогексана равна 6760 кг/м³.

Задача 56

Часовая производительность адиабатического реактора окислительного дегидрирования метанола равна 3500 кг формалина, массовая доля формальдегида в котором равна 37,5%. В реактор поступает метаноло-воздушная смесь (мольное соотношение метанола и кислорода равно 1 : 0,3) с объемной скоростью 24000 ч^-1. Определить объем контактной массы «серебро на пемзе» в реакторе, если степень конверсии метанола в формальдегид равна 76,2%.

Задача 57

Производительность реактора газофазной гидратации ацетилена на нертутных катализаторах 3600 кг ацетальдегида в час. В реактор поступает паро-ацетиленовая смесь с мольным соотношением водяной пар : ацетилен, равном 9 :1, и массовой скоростью 1800 кг на 1 м³ катализатора в час. Определить объем катализатора в реакторе, если степень конверсии ацетилена равна 50%, а селективность по ацетальдегиду 88,5%.