сернокислотное алкилирование. курсовой нестеренко. Технологическая часть Назначение, краткаяхаратеристика процесса
 Скачать 469 Kb.
|
  Количество метанола на входе в реактор: Количество метанола, пошедшего на образование МТБЭ: Количество непрореагировавшего метанола на выходе из реактора Количество воды, пошедшей на образование третбутилового спирта: где МВОДА – молекулярная масса воды, г/моль; ХИБТБ - доля изобутилена, пошедшего на образование третбутанола, доля масс. Количество образовавшегосятретбутанола: где МТБ – молекулярная масса третбутанола, г/моль. Количество образовавшегосяизооктилена: где ХИБИО – доля изобутилена, пошедшая на образование изооктилена, доля масс. 2.1. Материальный баланс реактора Материальный баланс реактора представлен в таблице 22. Таблица 24 – Материальный баланс реактора
2.3. Конструктивный расчет основного аппарата Общий массовый расход сырьевой смеси равен 18595,8 кг/ч. Объемный расход сырьевой смеси GОБ = 27,25 м3/ч. Требуемая объемная скорость подачи сырья в реактор синтеза составляет ω = 1,5 ч-1. Таким образом, необходимый объем реакционной зоны вычисляется по формуле  Принимаем шестиугольное расположение труб в реактор. Принимаем следующие параметры реактора: - внутренний диаметр трубок dВН = 0,1 м; - толщина стенок δ = 0,01 м; - наружный диаметр трубок dН = 0,12 м; - кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом k = 0,01 м; - длина трубок l = 6 м. Схема размещения труб в решетке приведена на рисунке 3.2.  Рисунок 4 – Схема размещения труб в решетке реактора Объем одной трубки вычисляется по формуле   Необходимое количество трубок определяется по формуле   Примем с запасом количество трубок в реакторе равным Z = 400 штук. Шаг трубок определяется по формуле  Связь между числом трубок на стороне наибольшего шестиугольника (а) и общим числом трубок (Z) выражается соотношением  При количестве трубок Z = 400, а = 12,04, округляем до а = 12 шт. Число труб, расположенных на диагонали наибольшего шестиугольника, определяется по формуле   Диаметр аппарата вычисляется по формуле   Принимаем стандартное значение диаметра D = 3,5 м. Уточненное значение кольцевого зазора между крайними трубками и корпусом с учетом нового значения диаметра реактора составит k = 0,03 м. Заключение В соответствии с полученными переходными процессами в системе управления, модель простой колонны К-3 установки сернокислотного алкилирования изобутана олефинами работает стабильно, и процессы в ней являются сходящимися. Разработанная математическая модель отражает особенности объекта управления, адекватна моделируемому объекту (достаточно точно отражает свойства - количественно и качественно). На данные обстоятельства указывают следующие полученные результаты: 1. Число полуколебаний составляет не более 2. 2. Степени затухания укладываются в норму - не менее 0.75. 3. Введение возмущений в 10% малозаметным образом повлияли на форму переходных кривых и на их установившиеся значения. 4. Определение погрешностей: Погрешность при возмущении по потоку сырья (+10%): Погрешность по материальному балансу при возмущении по потоку горячей струи (-10%): Адекватность модели по материальному балансу равна 0,28 %. Каналом наибольшего влияния является поток сырья на расход сырья низа колонны, так как при изменении расхода сырья на ±10% расход сырья низа колонны изменяется на ±7,3 кг, то есть на ±7,7 %. Разработанная модель процесса управления вакуумной перегонки в целом устойчива, вполне адекватна, качества регулирования в целом удовлетворяют предъявляемым требованиям. Данные результаты были достигнуты благодаря подбору коэффициентов передаточных функций подсистем в начале и дальнейшей проверки системы на адекватное поведение при подаче возмущений по потоку сырья. Разработанную модель можно применять в производстве, подставляя все необходимые, рассчитанные параметры. Список литературы: 1. Бабков, А.В. Общая, неорганическая и органическая химия: Учебное пособие / А.В. Бабков. - Ереван: МИА, 2015. - 568 c. 2. Попков, В.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенныхэлементов: Учебник для бакалавров / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; Подред.Ю.А. Ершов. - М.: Юрайт,2012. - 560 c. 3. Глинка, Н.Л. Общая химия: Учебное пособие / Н.Л. Глинка.. - М.:КноРус, 2013. - 752 c. 4. Суворов, А.В. Общая и неорганическая химия в 2 т. том 2: Учебник дляакадемическогобакалавриата / А.В. Суворов, А.Б. Никольский. - Люберцы: Юрайт,2016. - 315 5. Хомченко, И.Г. Общая химия. / И.Г. Хомченко. - М.: Новая волна, 2014. -463 c. 6. Цубербиллер, О.Н. Общая и неорганическая химия: экспериментальныезадачи и упражнения: Учебное пособие / О.Н. Цубербиллер. - СПб.: Лань, 2013. – 352с | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||