Проект установки производства этилена из этана мощностью 215000 тонн в год
Разнообразие способов получения этилена. Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого теплоносителя. Тепловой расчет трубчатой печи, радиантной и конвективной камеры. Технологический и тепловой расчет закалочно-испарительного аппарата.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.04.2014 |
Размер файла | 850,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Остается пропана в пирогазе:
84,22- (46,32 + 5,05 + 7,16 + 8,42 + 14,74) = 2,526 кмоль/ч или 111,17 кг/ч.
Бутадиен взаимодействует с этиленом по реакции
С4Н6 + С2Н4 = С6Н6 + 2Н2 (10)
В эту реакцию вступает 23,5% образовавшегося бутадиена, что составляет:
23,16 · 0,235 = 5,44 кмоль/ч или 293,9 кг/ч.
Расход этилена составляет: 5,44 кмоль/ч или 152,395 кг/ч;
образуется:
бензола: 5,44 кмоль/ч или 424,53 кг/ч;
водорода: 5,44 · 2 = 10,89 кмоль/ч или 21,77 кг/ч.
Остается бутадиена:
23,16 - 5,44 = 17,72 кмоль/ч или 956,75 кг/ч.
Всего образуется метана по реакциям 2 - 7, 9:
243,31 + 7,14 + 65,55 + 46,32 + 5,05 + 3,58 + 44,22 = 415,17 кмоль/ч или 6642,74 кг/ч.
По реакции СН4 + Н20 = СО + ЗН2 (11)
конвертируется 2,6% метана, что составляет:
415,17 · 0,026 =10,79 кмоль/ч или 172,71 кг/ч.
Расход водяного пара:
10,79 кмоль/ч или 194,30 кг/ч;
образуется:
оксида углерода: 10,79 кмоль/ч или 302,24 кг/ч;
водорода: 10,79 · 3 = 32,38 кмоль/ч или 64,77 кг/ч.
Остается:
метана: 415,17 - 10,79 = 404,38 кмоль/ч или 6470,033 кг/ч;
водяного пара: 1243,46 - 10,79 = 1232,67 кмоль/ч или 22187,99 кг/ч;
где 1243,46 - молярный поток водяного пара на входе в трубчатую печь (поток 2), кмоль/ч.
Образуется водорода по реакциям 1, 5, 7, 8, 10, 11:
959,82 + 23,16 + 3,58 + 4,21+ 10,89 + 32,38 = 1034,04 кмоль/ч
или 2068,08 кг/ч.
Расход водорода по реакциям 2, 4, 9:
121,65 + 65,55 + 29,48 = 216,68 кмоль/ч или 433,36 кг/ч.
Остается водорода в пирогазе:
1034,04 - 216,68 = 817,36 кмоль/ч или 1634,72 кг/ч.
Этилена в составе этановой фракции содержится 13,08 кмоль/ч (см. табл. 1), образуется по реакции 8- 4,21кмоль/ч, расходуется по реакции 10- 5,44 кмоль/ч.
Остаток 13,08 + 4,21- 5,44 = 11,85 кмоль/ч представляет собой потери на стадии выделения этилена из пирогаза. В составе пирогаза (на выходе из трубчатой печи) содержится этилена:
959,82 + 11,85 = 971,67 кмоль/ч или 27206,78 кг/ч.
Потери этилена составляют:
11,85 · 100/971,67 = 1,2 %,
что соответствует оптимальному технологическому режиму. Коксообразованием в процессе пиролиза пренебрегают.
По результатам расчета составляем табл. 3.
Таблица 3
Состав пирогаза
компонент |
n,кмоль/ч |
Хi% |
V,м3/ч |
m,кг/ч |
щ.% |
|
этан |
527,6520527 |
18,63521 |
11819,41 |
15829,56 |
28,19155 |
|
пропилен |
55,04632336 |
1,944083 |
1233,038 |
2311,946 |
4,117444 |
|
бутилен |
3,960102691 |
0,13986 |
88,7063 |
221,7658 |
0,394952 |
|
бутадиен |
17,71765175 |
0,625738 |
396,8754 |
956,7532 |
1,703923 |
|
метан |
404,3770588 |
14,28147 |
9058,046 |
6470,033 |
11,52276 |
|
водород |
817,3584353 |
28,86683 |
18308,83 |
1634,717 |
2,911338 |
|
этилен |
971,6706024 |
34,31671 |
21765,42 |
27206,78 |
48,45373 |
|
оксид углерода |
10,79445947 |
0,38123 |
241,7959 |
302,2449 |
0,538281 |
|
пропан |
2,526581355 |
0,089232 |
56,59542 |
111,1696 |
0,197987 |
|
бензол |
5,442677335 |
0,19222 |
121,916 |
424,5288 |
0,756062 |
|
ацетилен |
7,143416008 |
0,252286 |
160,0125 |
185,7288 |
0,330773 |
|
пентен |
3,579323586 |
0,126412 |
80,17685 |
250,5527 |
0,44622 |
|
бутан |
4,210968925 |
0,14872 |
94,3257 |
244,2362 |
0,434971 |
|
итого |
2831,479654 |
100 |
63425,14 |
56150,01 |
100 |
|
вод.пар |
1232,66584 |
|
27611,71 |
22187,99 |
|
|
всего |
4064,145493 |
|
91036,86 |
78338 |
|
Расчет основных расходных коэффициентов. Для получения 215000 кг/ч 100%-го этилена затрачивается 55955,71 кг/ч этановой фракции и 22382,29 кг/ч водяного пара (см. табл. 1). Рассчитывают расходные коэффициенты:
по этановой фракции: 55955,71 /215000 = 2,08 кг/кг;
по водяному пару: 22382,29 /215000 = 0,83 кг/кг.
что соответствует показателям эксплуатации промышленных установок.
Образуется дополнительно на 1 т этилена, кг:
пропилена: (2311,946/26875)*1000 = 86,03;
бутадиена :( 956,75/26875)*1000 = 35,60;
бензола: (424,53/26875)*1000 = 15,796.
2.5 Расчет основного оборудования
2.5.1 Технологический расчет трубчатой печи
2.5.1.1 Назначение, устройство и основные размеры. Определение числа реакторов
Трубчатый пиролизный реактор с огневым обогревом предназначен для высокотемпературного пиролиза жидких и газообразных углеводородов с получение газообразного этилена. Для расчета выбрана четырехпоточная трубчатая печь градиентного типа с излучающими стенками топки и трубными экранами двухстороннего облучения. Печь состоит из радиантной и конвективной камер, в последней происходит предварительный нагрев этановой фракции с водяным паром.
Техническая характеристика печи:
- Тепловая нагрузка 12000 кВт
- Нагрузка по этановой фракции 7370 кг/ч
- Производительность по этилену 3730 кг/ч.
Определяют число трубчатых печей для обеспечения заданной производительности. На установку подают 55955,71 кг/ч этановой фракции, следовательно, необходимо трубчатых печей:
n=55955,71/7370=7,59
Таблица 4
Техническая характеристика камер
Конвективная камера |
Радиантная камера |
||
Площадь поверхности теплообмена труб, м2 |
110 |
130 |
|
Давление рабочее, мПа -на выходе -на входе |
0,55 0,35 |
0,35 0,17 |
|
Диаметр труб, мм |
102х8 |
114х8 |
|
Рабочая длина труб, мм |
5500 |
8500 |
|
Расчетная температура стенки труб, °С |
800 |
990 |
По данным таблицы 3 образуется 27206,78 кг/ч этилена, следовательно, требуется трубчатых печей: n=27206,78/3730=7,29
Таким образом, необходимо установить 8 трубчатых печей.
2.5.1.2 Тепловой расчет трубчатой печи
Исходные данные: состав топливного газа, %:
СН4-71,85; С2Н4-0,83; С2Н6-0,11; Н2-26,61; СО-0,6.
Температура, °С:
- этановой фракции на входе в печь 105
- перегретого пара на входе в печь 230
- парогазовой смеси на входе в радиантную камеру 620
- пирогаза на выходе из радиантной камеры 845
- воздуха (коэфф. избытка 1,05; относительная влажность 80%) 25
- топливного газа 20
- продуктов сгорания топливного газа 600
Давление перегретого пара 0,1 МПа.
Цель расчета: определение расхода топливного газа на сжигание в панельных горелках трубчатой печи.
Уравнение теплового баланса печи в общем виде:
Ф1 + Ф2 + Ф3 + Ф4 +Ф5=Ф6+Ф7+Ф8+ Фпот,
где Ф1,Ф2,Фз, Ф4,Ф5 - тепловые потоки этановой фракции, перегретого водяного пара, топливного газа, поступающего на сжигание, сгорания топливного газа, кВт; Ф6- теплота, расходуемая на осуществление химических реакций, кВт; Ф7, Ф8 - тепловые потоки пирогаза и продуктов сгорания соответственно, кВт; Фпот - теплопотери в окружающую среду, кВт.
Для определения значений Ф1 и Ф3 используют исходные данные и данные таблицы 2.
Рассчитывают значения средних молярных теплоемкостей этановой фракции (Т=105+273=378 К) и топливного газа (Т=20+273=293 К).
Таблица 5
Средние молярные теплоемкости
Этановая фракция |
Xi |
Ci |
Ci*Xi/100 |
|
этилен |
0,73 |
52,03 |
0,379819 |
|
этан |
89,8 |
63,67 |
57,17566 |
|
пропилен |
4,69 |
76,85 |
3,604265 |
|
пропан |
4,7 |
90,56 |
4,25632 |
|
бутилен |
0,08 |
107,59 |
0,086072 |
|
итого |
100 |
|
65,50214 |
|
топливный газ |
||||
метан |
71,85 |
34,7 |
24,93195 |
|
этилен |
0,83 |
43,82 |
0,363706 |
|
этан |
0,11 |
52,09 |
0,057299 |
|
водород |
26,61 |
28,82 |
7,669002 |
|
угл.газ |
0,6 |
29,07 |
0,17442 |
|
итого |
100 |
|
33,19638 |
Тепловые потоки этановой фракции и топливного газа:
Ф1=(1791,902/(8*3600))*(65,5*105)=427,92 кВт
Ф3=(Vг/22,4)*33,1964*20=29,64*Vг кВт,
где Vг-расход топливного газа м3/с
Тепловой поток перегретого водяного пара:
Ф2=(22382,29/(8*3600))*2896,7=2251,207 кВт,
где 22382,29-расход перегретого водяного пара, кг/ч; 2896,7-энтальпия перегретого пара при Т=230 °С и давлении 1 МПа, кДж/кг.
Для определения значений Ф4 и Ф5 рассчитывают низшую объемную теплоту сгорания топливного газа и количество воздуха, необходимое для сжигания. Низщую удельную теплоту сгорания любого топлива находят по формуле Менделеева:
=339,1щс+1030щн-108,9(щ0-щs)-25,1щН2О,
где -низшая удельная теплота сгорания, кДж/кг; щс, щн, щ0, щs, щН2О-массовые доли углерода, водорода, кислорода, летучей серы и воды соответственно, %.
Для определения элементного состава топливного газа рассчитывают его массовый состав:
Таблица 6
Массовый состав топливного газа
компонент |
М |
Xi,% |
Mi*Xi |
щi,% |
|
метан |
16 |
0,7185 |
11,496 |
92,2514 |
|
этилен |
28 |
0,0083 |
0,2324 |
1,864929 |
|
этан |
30 |
0,0011 |
0,033 |
0,264814 |
|
водород |
2 |
0,2661 |
0,5322 |
4,27072 |
|
оксид углерода |
28 |
0,006 |
0,168 |
1,348141 |
|
итого |
|
1 |
12,4616 |
100 |
Определяют массовую долю элементов в топливном газе по формуле:
,
где Ar-относительная атомная масса элемента; ni-число атомов элемента в соединении.
щС=92,25*12*1/16+1,87*12*2/28+0,26*12*2/30+1,35*12*1/28=71,577%
щН=92,25*4/16+1,87*4/28+0,26*6/30+4,27*2/2=27,652%
щО=1,35*16/28=0,771%
Массовые доли летучей серы и воды равны нулю.
Низшая удельная теплота сгорания топливного газа:
=339,1*71,577+1030*27,652-108,9*0,771=52669,4 кДж/кг
Или (52669,4*12,4616)/22,4=19301 кДж/м3
Тепловой поток сгорания топливного газа: Ф4=29301 Vг кВт.
Теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг газа:
L0=(0,0267* щС+0,08* щН+0,01*( щS-щО))/0,23= (0,0267*71,577+0,08*27,652+0,01(0-0,771)/0,23=17,89 кг/кг
При коэффициенте избытка воздуха б=1,05 действительный расход воздуха составит: 17,89*1,05=18,78 кг на 1 кг газа или ((18,78/1,293)*12,4616)/22,4=8,08 м3 на 1 м3 газа, где 1,293- плотность сухого воздуха при нормальных условиях, кг/м3.
При температуре воздуха 25 °С и относительной влажности 80% его влагосодержание составляет 16,29*10-3 кг/кг или 16,29*10-3*29/18=26,24*10-3 м3 Н2О на 1 м3, где 29 и 18 молекулярные массы воздуха и воды, г/моль.
Расход влажного воздуха 8,08*0,026=8,106 м3/м3. Теплоемкость влажного воздуха при температуре 25 °С (298 К): 29,37*0,21+29,12*0,79+33,61*0,02624=30,05 Дж/моль*К или 30,05/22,4=1,342 кДж/м3*К, где 29,37, 29,12, 33,61-молярные теплоемкости кислорода, азота и водяного пара соответственно.
Тепловой поток поступающего в печь воздуха:
Ф5=8,106*Vг*1,342*25=271,96*Vг кВт.
Определяют теплоты реакций:
Таблица 7
Теплоты реакций
Реакция |
, кДж/моль |
|
С2Н6 = C2H4 + H2 |
136,97 |
|
С2Н6 + Н2 = 2СН4 |
-65,03 |
|
СзН6 = С2Н2 + СН4 |
131,49 |
|
С3Н6 + ЗН2 = ЗСН4 |
-2,20 |
|
2С3Н8 = С4Н6 + 2СН4 + Н2 |
220,21 |
|
2С3Н8 = С4Н8 + 2СН4 |
57,87 |
|
2С3Н8 = C5Hl0 + CH4 + H2 |
111,91 |
|
2СзН8 = С4Н10 + С2Н4 + Н2 |
133,85 |
|
С3Н8 + 2Н2 = ЗСН4 |
-120,70 |
|
С4Н6 + С2Н4 = С6Н6 + 2Н2 |
-131,58 |
|
СН4 + Н20 = СО + ЗН2 |
206,13 |
Рассчитывают теплоту, пошедшую на осуществление химических реакций:
Ф6=(1000/(8*3600))*(136,97*959,82+(-65,03)*121,65+131,49*7,14+(-2,20)*21,85+220,21*46,32+57,87*5,05+111,91*7,159+133,85*8,42+(-120,7)*14,74+(-131,58)*5,44+206,13*10,79)=4742,982 кВт.
Для определения теплового потока пирогаза определяют молярные теплоемкости компонентов пирогаза при Т=1118 К. С учетом состава газа средняя молярная теплоемкость составит:
Ссм=(76,00*14,28+67,85*0,25+100,36*34,32+129,21*18,64+163,55*1,94+ 186,33*0,089+173,92*0,63+209,32*0,14+241,8*0,15+260,83*0,13+213,92*0,19+30,96*28,87+32,95*0,38)/100=84,434 Дж/(моль*К).
Теплоемкость водяного пара 42 Дж/(моль*К). Тепловой поток пирогаза
Ф7=(((2831,48*84,434)+(1232,67*42))/(8*3600))*845=8533,481 кВт.
Для определения теплового потока продуктов сгорания определяют количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топливного газа:
=0,0367* щС=0,0367*71,577=2,627 кг/кг
=0,09* щН=0,09*27,652=2,489 кг/кг
=0,23*L0*(б-1)=0,23*17,89*0,05=0,206 кг/кг
=0,77*L0*б=0,77*17,89*1,05=14,464 кг/кг
Общее количество продуктов сгорания:
2,627+2,489+0,206+14,464=19,786 кг/кг
Проверка: 1+ L0*б=1+17,89*1,05=19,785 кг/кг
На 1 кг топливного газа подают 18,78 кг воздуха, в котором содержится влаги: 18,78*16,29*10-3=0,306 кг.
Всего влаги в продуктах сгорания содержится: 2,489+0,306=2,795 кг.
Удельный объем продуктов сгорания:
(2,627/44+2,795/18+0,206/32+14,464/28)*22,4=16,53 м3/кг
Объемная доля диоксида углерода:
(2,627/44)*100/0,738=8,09%.
Аналогично рассчитывают содержание других компонентов. Состав продуктов сгорания(%):
СО2-8,09; Н2О-21,04; О2-0,87; N2-70,00.
Объем продуктов сгорания в расчете на 1 м3 подаваемого на сжигание топливного газа:
16,53*12,4616/22,4=9,2 м3/ м3.
Рассчитывают молярные теплоемкости компонентов продуктов сгорания при Т=873 К. Средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания:
(50,91*78,09+39,31*21,04+33,93*0,87+31,61*70,0)/100=34,81 Дж/моль*К или 34,81/22,4=1,554 кДж/м3*К.
Тепловой поток продуктов сгорания:
Ф8=9,2*Vг*1,554*600=8578,08 кВт.
Общий приход теплоты в печь составит:
Фприх=427,92+2251,21+29,64* Vг+29301* Vг+271,96* Vг=2679,13+29602,6* Vг кВт.
Принимают, что теплопотери в окружающую среду составляют 5% от общего прихода теплоты:
Фпот=0,5*(2679,13+29602,6* Vг)= 1339,565+14801,3* Vг кВт.
Общий расход теплоты составит:
Фрасх=4742,98+8533,48+8578,08*2679,13+29602,6* Vг+1339,565+14801,3* Vг=13410,42+10058,21* Vг кВт.
Расход топливного газа определяют из уравнения теплового баланса печи: 2679,13+29602,6* Vг=13410,42+10058,21* Vг
Vг=0,549 м3/с или 0,549*3600=1976,66 м3/ч.
Уточняют статьи теплового баланса:
Ф3=29,64*0,549=16,27 кВт
Ф4=29301*0,549=16088,38 кВт
Ф5=271,96*0,549=149,33 кВт
Ф8=8578,08*0,549=4709,99 кВт
Составляют тепловой баланс трубчатой печи (таблица 8). Теплопотери уточняют по уравнению теплового баланса.
Таблица 7
Тепловой баланс трубчатой печи
приход |
кВт |
% |
расход |
кВт |
% |
|
Ф1 |
427,9238 |
2,260188 |
Ф6 |
4742,982 |
25,05126 |
|
Ф2 |
2251,207 |
11,89032 |
Ф7 |
8533,481 |
45,07174 |
|
Ф3 |
16,27451 |
0,085958 |
Ф8 |
4709,988 |
24,877 |
|
Ф4 |
16088,38 |
84,97483 |
Фпот |
946,6553 |
5 |
|
Ф5 |
149,3258 |
0,788702 |
|
|
|
|
итого |
18933,11 |
100 |
итого |
18933,11 |
100 |
Расход сухого воздуха в горелке печи: 8,08*1976,66=15971,41 м3/ч.
Количество продуктов сгорания топливного газа: 9,2*1976,66=18185,27 м3/ч.
Для выполнения дальнейшего расчета печи определяют тепловой поток парогазовой смеси на входе в радиантную камеру при Т=893 К.
Рассчитывают среднюю молярную теплоемкость этановой фракции при Т=893 К.
Тепловой поток парогазовой смеси на входе в радиантную камеру:
Ф9=((1791,9*119,56+1243,46*39,6)/(8*3600))*620=5672,26 кВт.
Где 39,6 - теплоемкость водяного пара, Дж/(моль*К).
Таблица 9
Средняя молярная теплоемкость этановой фракции
компонент |
Xi |
Ci |
Ci*Xi/100 |
|
этилен |
0,73 |
90,05 |
0,657365 |
|
этан |
89,8 |
115,99 |
104,159 |
|
пропилен |
4,69 |
142,7 |
6,69263 |
|
пропан |
4,7 |
168,16 |
7,90352 |
|
бутилен |
0,08 |
187,75 |
0,1502 |
|
итого |
100 |
|
119,5627 |
Тепловая нагрузка конвективной камеры включает в себя расход теплоты на нагревание сырья (этановой фракции) и перегретого водяного пара от температуры от температуры на входе в печь до температуры на входе в радиантную камеру: Фк=5672,26-427,92-2251,21=2993,13 кВт.
Тепловая нагрузка радиантной камеры включает расход теплоты на реакцию пиролиза и нагрев парогазовой смеси от 620 до 845 °С (температура на выходе из радиантной камеры): Фр=4742,98+8533,48-5672,26=7604,2 кВт.
Общая тепловая нагрузка печи: Фполезн=2993,13+7604,2=10597,33 кВт.
Теплопотери в окружающую среду и с продуктами сгорания составляют (в расчете на низшую теплоту сгорания топливного газа):
(5,00+24,877)/ 84,97=0,352 или 35,2%
К.п.д печи 1-0,352=0,648 или 64,8%.
2.5.1.3 Расчет радиантной камеры
Площадь поверхности нагрева радиантных труб определяют по формуле:
Fp=Фр/цр,
где Fp-площадь поверхности радиантных труб, м2; Фр-тепловая нагрузка радиантной камеры, кВт; цр-поверхностная плотность теплового потока радиантных труб, кВт/м2
Поверхностная плотность теплового потока экранных реакционных труб в печах рассчитываемой конструкции принимают равной 60 кВт/м2, тогда
Fp=7604,2/60=126,74 м2.
Площадь поверхности теплообмена радиантных труб в принятой конструкции печи составляет ? 130 м2.
При наружном диаметре радиантных труб dН=0,114 м общая рабочая длина труб равна:
lp= Fp/(р* dН)=130/(3,14*0,114)=363 м.
Рабочая длина одной трубы 8,5 м, число труб
n=363/8,5=43.
Принимаем число труб в каждом потоке равным 11, тогда общая длина труб в каждом потоке составит 8,5*11=93,5 м.
Фактическая поверхность труб:
Fp=11*4*3,14*0,114*8,5=134 м2.
По существующим нормам шаг размещения экранных труб t=0,25 м. При шахматном расположении труб расстояние между рядами:
s=t/2=0,25*1,73/2=0,215 м.
Расстояние от излучающих стен до трубного экрана принимают равным 1 м, расстояния от нижней и верхней труб до потолка и пода печи принимают равным шагу размещения труб (0,25 м). Тогда для n=11 высота радиантной камеры составит:
hp=(11-1)*0,25+0,25/2+2*0,25=3,125 м.
Ширина четырехпоточной радиантной камеры:
2*1+3*s=2*1+3*0,215=2,645м
При принятой рабочей длине труб 8,5 м объем радиантной камеры составит:
Vp=3,125*2,645*8,5=70,3 м3.
Поверхностная плотность теплового потока: 7604,2/70,3=108,17 кВт/м2, что соответствует оптимальным условиям эксплуатации печи (до 180 кВт/м2)
При температуре 845 °С оптимальная продолжительность пребывания реагентов в зоне высоких температур составила фопт=0,319 с. Пиролизу подвергают смесь углеводородов, поэтому общее время пребывания фобщ газовой смеси в зоне реакции для всех углеводородов одинаково. Общее время пребывания газовой смеси в зоне реакции связано с оптимальным временем следующим соотношением:
фобщ?(1,8-2,1)* фопт.
Определяют время пребывания смеси в радиантных трубах для рассчитанной конструкции трубного экрана. Предварительно рассчитывают плотность парогазовой смеси на входе в радиантную камеру и пирогаза на выходе из нее, линейную скорость парогазовой смеси.
Плотность парогазовой смеси:
При нормальных условиях:
=78338/((1791,9+1243,46)*22,4)=1,152 кг/м3.
На входе в радиантную камеру при
Тн=893 К, рн=0,35 МПа:
снач=*Т0* рн/Тн*р0=1,152*273*0,35/893*0,101325=1,216 кг/м3.
Плотность пирогаза:
При нормальных условиях:
=78338/91036,86=0,86 кг/м3
На выходе из радиантной камеры при Тк=1118 К, рк=0,17 МПа:
скон=0,86*273*0,17/1118*0,101325=0,3525 кг/м3.
Средняя плотность парогазовой смеси в радиантной камере:
сср=(1,216+0,3525)/2=0,7846 кг/м3.
Массовая скорость парогазовой смеси в радиантной трубе:
W=78338/(8*3600*4*0,7846*0,0982)=90,243 кг/(м3*с).
Линейная скорость парогазовой смеси:
На входе в радиантную камеру:
щнач=90,243/1,216=74,17 м/с
На выходе из радиантной камеры:
щкон=90,243/0,3525=255,98 м/с
Средняя скорость:
щср=(74,17+255,98)/2=165,076 м/с.
Время пребывания смеси в радиантных трубах:
фобщ=(8,5*11)/ 165,076=0,566с
Полученное общее время пребывания близко к минимальному времени: ф=0,319*1,8=0,575 с, следовательно, значение оптимального времени пребывания принято верно.
Проверяют правильность принятого значения потери давления в радиантной зоне: ДР=0,35-0,17=0,18 МПа.
Потерю давления (гидравлическое сопротивление змеевиков) находим по формуле: ДР=л*lэкв*W2/(2dвн*сср), где ДР-потеря давления, Па; л-коэффициент гидравлического сопротивления; lэкв-эквивалентная длина труб одного потока, м; dвн-внутренний диаметр трубы, м; W-массовая скорость парогазовой смеси, кг/(м2*с); сср-средняя плотность парогазовой смеси, м3/кг.
Для определения коэффициента гидравлического сопротивления определяют значения критерия Рейнольдса по формуле: Re=Wср* dвн/нсм, где нсм-кинематическая вязкость парогазовой смеси в реакционном змеевике, м2/с.
Средняя температура парогазовой смеси: tср=(620+845)/2=732,5 °С.
Динамическая вязость этановой фракции при этой температуре принимается по главному компоненту-этану и составляет 270*10-7 Па*с, динамическая вязкость водяного пара-341*10-7 Па*с.
Молярная доля водяного пара в парогазовой смеси:
1243,46/(1243,46+1791,9)=0,41.
Динамическую вязкость газовой смеси определяют по формуле.
Средняя молярная масса смеси: Мср=0,41*18+(1-0,41)*30=25,08
Х1*М1/м1=(0,41*18)/341*10-7=21,62*104 (Па*с)-1
Х2*М2/м2=(0,59*30)/ 270*10-7=65,59*104 (Па*с)-1
мсм=25,08/(21,62*104+65,59*104 )=287,6*10-7 Па*с.
Плотность парогазовой смеси:
При Тн=893 К: ==1,152(273/893)=0,3522 кг/м3
При Тк=1118 К: ==0,8605*(273/1118)=0,2101 кг/м3
Средняя плотность парогазовой смеси:
сср=(0,3522+0,2101)/2=0,2812 кг/м3.
Кинематическая вязкость парогазовой смеси:
нсм=287,6*10-7/0,2812=102,3*10-6 м2/с.
Критерий Рейнольдса:
(165,076*0,098)/ 102,3*10-6=158159,16
Принимают среднее значение высоты выступов шероховатости: l=0,0001. Тогда относительная шероховатость равна:
l/ dвн=0,0001/0,098=0,001 м.
По графику [9, стр.445] при Re=1,58*10-5 и l/ dвн=0,001находят значение гидравлического сопротивления л=0,029.
Определяют эквивалентную длину труб одного потока радиантного змеевика по формуле: lэкв=, где lтр-полная длина трубы,м; ш-оэффициент, зависящий от типа соединения труб.
Примем ш=50, тогда
lэкв=11*9,5+(11-1)*50*0,098=153,5 м.
Потеря давления в реакционном змеевике печи:
ДР=(0,029*153,5*(90,243)2)/(0,098*2*0,7846)=235734,961 Па=0,24 МПа.
2.5.1.4 Расчет конвективной камеры
Температуру дымовых газов, покидающих радиантную камеру, определяют из уравнения теплового баланса топки: (Ф3+Ф4+Ф5)зт-Ф10=Фр, где зт-к.п.д. топки (равно 0,97); Ф10-тепловой поток продуктов сгорания на выходе из радиантной камеры, кВт.
Ф10=(16,275+16088,38+149,326)*0,97-7604,201=8162,155 кВт.
Тепловой поток продуктов сгорания при 600°С Ф8=4709,988 кВт; следовательно, при постоянной теплоемкости температура продуктов сгорания составила бы: 600*8162,155/4709,988=1039,768 °С.
Учитывая рост теплоемкости с увеличением температуры, принимаем температуру продуктов сгорания равной 1000 °С и вычисляем мольные теплоемкости компонентов при 1273 К и среднюю молярную теплоемкость продуктов сгорания по рассчитанному ранее их составу:
Ссм=(55,12*8,09+43,65*21,04+35,54*0,87+33,32*70,00)/100=37,276 Дж/(моль*К) или 37,276/22,4=1,664 кДж/(м3*К).
Тепловой поток продуктов сгорания:
=9,2*0,549073*1,664*1000=8405,642 кВт.
Фактическая температура продуктов сгорания:
1000*8162,155/8405,642=971,03 °С
В таком интервале температур (ДТ=29°С) теплоемкость можно считать постоянной.
Площадь поверхности нагрева конвективных труб вычисляют по формуле:
Fк=Фк/(К*ДТср).
Коэффициент теплопередачи в конвективной камере вычисляют по формуле: К=1,1*(б1+б2), где б1-коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к трубам, кВт/(м2*К).
Коэффициент теплоотдачи конвекцией б1 находят по формуле:
б1=св(лг/dн)Re0,6Pr0,33,
где с-постоянная, для шахматного пучка труб с=0,33; в-коэффициент, зависящий от числа рядов труб в пучке, полагая, что число рядов будет больше 10, принимают в=1; лг-коэффициент теплопроводности продуктов сгорания, кВт/(м*К).
Критерий Рейнольдса и Прандтля вычисляют при средней температуре продуктов сгорания в конвективной камере:
tср=(600+971)=785,5 °С.
Скорость газов рассчитывают для самого узкого сечения пучка. В камере конвекции устанавливают трубы с рабочей длиной lтр=5,5 м, наружным диаметром dн=0,102 м, в одном горизонтальном ряду в шахматном порядке установлено n1=4 трубы с шагом t=0,172 м. Наименьшая площадь свободного сечения составит:
fг=((n1-1)t+3dн-n1dн)lтр=((4-1)*0,172+3*0,102-4*0,102)*5,5=2,28 м2.
Линейная скорость продуктов сгорания в самом узком сечении пучка:
щ=15829,56(273+785,5)/(3600*273*2,28)=7,48 м/с.
2.5.1.5 Расчет теплофизических параметров продуктов сгорания
Рассчитывают динамическую вязкость смеси. Значения вязкостей компонентов продуктов сгорания рассчитывают по справочным данным (приложение).
Таблица 10
Расчет динамической вязкости продуктов сгорания
Компонент |
Мi, кг/моль |
Хi,% |
Мi *Хi/100 |
м*107, Па*с |
(Мi*Хi/100 м)*10-7 |
|
СО2 |
44 |
8,09 |
3,560 |
414 |
0,00860 |
|
Н2О |
18 |
21,04 |
3,787 |
358 |
0,01058 |
|
О2 |
32 |
0,87 |
0,278 |
490 |
0,00057 |
|
N2 |
28 |
70,00 |
19,600 |
410 |
0,04780 |
|
итого |
100 |
27,225 |
0,06755 |
мсм=27,225*10-7/0,06755=403*10-7 Па*с.
Плотность продуктов сгорания:
ссм=(Мсм/22,4)*Т0/(Т0+Т)=(27,225/22,4)*273/(273+785,5)=0,313 кг/м3
Объемную теплоемкость продуктов сгорания находят из значения тепловых потоков Ф8 (при 600 °С) и Ф10 (при 971 °С):
С=(Ф8+Ф10)/(2Vп.сtср)=(4709,988+8162,155)/(2*(15829,56/3600)*785,5=1,86 кДж/(м3*К),
где Vп.с-объемный поток продуктов сгорания; tср-средняя температура продуктов сгорания, °С.
Удельная теплоемкость продуктов сгорания:
С=1,86*22,4/27,225=1,53 кДж/(кг*К).
Критерий Прандтля для двухатомных газов Pr=0,72.
Теплопроводность продуктов сгорания определяют по формуле:
л=смсм/Pr=1530*430*10-7/0,72=0,0858 Вт/(м*К).
Критерий Рейнольдса:
Re=щdссм/мсм=7,48*0,102*0,313/(403*10-7)=5932,62.
Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
б1=0,33*1*(0,0858/0,102)*5932,620,6*0,720,33=45,74 кВт/(м2*К).
Коэффициент теплоотдачи конвекцией может быть также определен по формуле: б1=0,34ЕW0,6/d0,4, где Е-коэффициет, зависящий от физических свойств продуктов сгорания; W-массовая скорость продуктов сгорания, кг/(м2*с).
Значения коэффициента Е при различных температурах приведены в таблице 11:
Таблица 11
Значения коэффициента Е при различных температурах
Температура, °С |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|
Е |
18,0 |
20,5 |
22,5 |
24,0 |
25,0 |
Для средней температуры продуктов сгорания tср=785,5 °С находим интерполяцией Е=23,89.
W=15829,56/(3600*0,313*2,28)=6,15 кг/(м2*с)
б1=(0,34*23,89*6,150,6)/0,1020,4=60,21 Вт/(м2*К).
Поскольку данное значение коэффициента теплоотдачи выше, чем ранее рассчитанное, то берем б1=45,74 кВт/(м2*К).
Коэффициент теплоотдачи излучением б2 находим по эмпирическому уравнению Нельсона:
б2=0,025tср-2
б2=0,025*785,5-2=17,638 Вт/(м2*К).
Коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к газовой смеси:
К=1,1*(45,74+17,64)=69,72 Вт/(м2*К).
Для определения средней разности температур между теплоносителями находят температуру парогазовой смеси на входе в конвективную камеру из уравнения теплового баланса: Ф1+Ф2=Ф11+Ф12, где Ф11-тепловой поток этановой фракции до смешения,кВт; Ф12-тепловой поток перегретого водяного пара после смешения, кВт.
Объемная доля водяного пара равна 0,41, парциальное давление водяного пара при общем давлении смеси 0,55 МПа составит:
0,55*0,41=0,225 МПа.
Для первоначального расчета принимают температуру парогазовой смеси 130 °С. Энтальпия перегретого водяного пара при Р=0,225 МПа и t=130°С составляет 2725,3 кДж/кг. Рассчитывают молярные теплоемкости этановой фракции при Т=130+273=403 К и среднюю молярную теплоемкость:
Сср=(0,73*54,33+89,80*66,92+4,69*80,63+4,7*95,49+0,08*112,48)/100=68,8503 Дж/(моль*К).
Тепловой поток до смешения:
Ф11=427,924+2251,207=2679,131 кВт.
Тепловой поток после смешения:
Ф12=(68,8503*1791,902+22382,29*2679,131)/(8*3600)=2639,012 кВт.
Расхождение в балансе незначительно, следовательно, температура парогазовой смеси после смешения принята верно.
Температурная схема теплообмена:
971>600
620>130
Дtmax=600-130=470 °C
Дtmax=972-620=351 °C
Средняя разность температур между теплоносителями:
Дtср=(470+351)/2=410,5 °C.
Площадь поверхности нагрева конвективных труб:
F=2993130/(410,5*69,72)=104,58 м2.
Таким образом необходимо установить 15 рядов горизонтальных труб. Суммарное число труб n=4*15=60.
Фактическая площадь поверхности теплопередачи:
F=3,14*0,102*60*5,5=105,69 м2.
Высота, занимаемая трубами в конвективной камере при шаге размещения труб t=0,172 равна h=(15-1)*0,172=2,4 м.
2.5.2 Технологический расчет закалочно-испарительного аппарата
2.5.2.1 Основные размеры. Определение числа аппаратов
Техническая характеристика ЗИА:
Диаметр кожуха внутренний 1000 мм, толщина стенки обечайки кожуха 32 мм, длина (высота) общая 6300 мм, число труб (dтр=32*4 мм) 150, длина трубы 4800 мм.
По данным таблицы 3выход пирогаза равен 78338 кг/ч, следовательно, необходимое число закалочно- испарительных аппаратов составит:
N=78338/10700=7,32, 10700-нагрузка ЗИА по пирогазу, кг/ч.
Таким образом, следует установить закалочно-испарительных аппаратов (по числу печей).
2.5.2.2 Тепловой расчет аппарата
Исходные данные: в трубном пространстве ЗИА охлаждается пирогаз, который содержит: сухого газа - 63425,14/(8 - 3600) = 2,2 м3/с; водяного пара - 27611,71/(8 - 3600) = 0,96 м3/с; компонентный состав пирогаза см. табл. 3; температура пирогаза, °С: на входе -- 845; на выходе -- 420; давление пирогаза 0,45 МПа; в межтрубное пространство подают умягченную воду при температуре 323 °С, соответствующей температуре кипения при давлении 12 МПа.
Цель расчета - определение паропроизводительности и тепловой нагрузки (теплового потока) аппарата.
Уравнение теплового баланса аппарата в общем виде:
Ф1 + Ф2 = Ф3 + Ф4 + Фпот,
где Ф1,Ф2,Фз, Ф4 - тепловые потоки поступающего пирогаза, умягченной воды, уходящего пирогаза и получаемого насыщенного водяного пара соответственно, кВт; Фпот - теплопотери в окружающую среду, кВт.
Для определения значений Ф1 и Ф3 рассчитывают средние объемные теплоемкости пирогаза при температуре Т1 = 845 + 273=1118 К и Т3 = 420 + 273 = 693 К соответственно (см. табл. 12).
Объемная теплоемкость водяного пара:
при Т1 = 1118 К:
с = 42,00/22,4 =1,8750 кДж/(м3*К);
при Т3 = 693 К:
с = 37,49/22,4 = 1,6737 кДж/(м3*К).
Тепловой поток пирогаза на входе в ЗИА:
Ф1 = (2,2 · 3,7634 + 0,96 · 1,8750) · 845 = 8522,358 кВт.
Тепловой поток пирогаза на выходе из ЗИА:
Ф3 = (2,2 · 2,9718 + 0,96 · 1,6737) · 420 = 3422,717 кВт.
Таблица 12
Расчет средних объемных теплоемкостей
Т1 =1118 К |
Т3=693 К |
|||||
Компонент |
цi,,% |
СI, Дж/ /(моль·К) |
СIцi, /(100·22,4), кДж/(м3·К) |
СI, Дж/ /(моль·К) |
СIцi,/(100·22,4), кДж/(м3· К) |
|
СН4 С2Н2 С2Н4 С2Н6 С3Н6 С3Н8 С4Н6 С4Н8 С4Н10 С5Н10 С6Н6 Н 2 СО |
13,97 0,25 34,46 18,55 1,94 0,09 0,62 0,14 0,15 0,13 0,19 29,14 0,37 |
76,00 67,85 100,36 129,21 163,55 186,33 173,92 209,32 241,80 260,83 213,92 30,96 32,95 |
0,4740 0,0076 1,5439 1,0700 0,1416 0,0075 0,0481 0,0131 0,0162 0,0151 0,0181 0,4028 0,0054 |
57,69 59,91 77,67 99,32 120,13 143,98 139,51 161,72 184,10 199,39 174,61 29,64 31,15 |
0,3598 0,0067 1,1949 0,8225 0,1040 0,0058 0,0386 0,0101 0,0123 0,0116 0,0148 0,3856 0,0051 |
|
Сумма |
100,00 |
-- |
3,7634 |
-- |
2,9718 |
Тепловой поток умягченной воды:
Ф2 = mх ·1455 кВт,
где mх - массовый расход умягченной воды (паропроизводительность), кг/с; 1455 - удельная энтальпия кипящей воды при р =12 МПа, кДж/кг.
Общий приход теплоты:
Ф1 + Ф2 = 8522,358 + 1455 mх кВт.
Принимаем, что теплопотери в окружающую среду составляют 5% от общего прихода теплоты, тогда
Фпот = 0,05· (8522,358 + 1455mх) = 426,1179 + 72,75mх кВт.
Тепловой поток насыщенного пара (поток 8):
Ф4 = mх · 2638 кВт,
где 2638 -- удельная энтальпия насыщенного пара при р= 12 МПа, кДж/кг.
Паропроизводительность аппарата находят из уравнения теплового баланса:
8522,358 + 1455 mх = 3422,717 + 2638,00 mх + 426,1179 + 72,75mх
mх = 4673,523/1255,75 = 3,721699 кг/с или 3, 721699 · 3600 = 13398,115 кг/ч.
Потерями воды в процессе парообразования пренебрегают. Уточняют статьи теплового баланса:
Ф2 = 3, 721699 · 1455 = 5415,072 кВт;
Ф4 = 3, 721699 · 2638 = 9817,841 кВт;
Фпот = 426,1179 + 72,75 · 3, 721699= 696,8715 кВт.
Тепловая нагрузка аппарата:
Фа = Ф4 - Ф2 = 9817,841 - 5415,072 = 4402,77 кВт. Составляем тепловой баланс ЗИА (табл. 13).
Таблица 13
Тепловой баланс ЗИА
Приход |
кВт |
% |
Расход |
кВт |
% |
|
Тепловой поток поступающего пирогаза Тепловой поток умягченной воды |
8522,35761 5415,0715 |
61,15 38,85 38,9 |
Тепловой поток уходящего пирогаза Тепловой поток получаемого насыщенного водяного пара Теплопотери в окружающую среду |
3422,717 9817,841 696,8715 8080,35 573,33 |
24,56 70,44 5,0 5,0 |
|
Все го... |
13937,4292 |
100,0 |
В с е г о... |
13937,43 |
100,0 |
2.5.2.3 Расчет аппарата
Необходимую площадь поверхности теплопередачи определяют по формуле:
Fа=Фа/ц.
Тепловая нагрузка аппарата составляет:
Фа=4402770 Вт.
Поверхностная плотность теплового потока:
ц=КДТср
Температурная схема теплообмена:
845>420
323<323
Дtmax=845-323=522 °C
Дtmax=420-323=97 °C.
Средняя разность температур:
tср=(522-97)/2,303lg(522/97)=252,5 °C.
Коэффициент теплопередачи определяют по формуле:
К=(1/б1+?rст+1/б2)-1,
где б1-коэффициент теплоотдачи от пирогаза к стенке трубы, Вт/(м2*К); б2- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к кипящей воде, Вт/(м2*К).
Для расчета коэффициентов теплоотдачи определяют теплофизические параметры теплоносителей при соответствующих температурах.
Теплофизические параметры пирогаза при средней температуре:
tср=(845+420)/2=632,5 °С.
Теплопроводность определяют по формуле:
л=смсм/Pr
Удельную теплоемкость находят по формуле: с=Ф/(mt), где с-удельная теплоемкость, Дж/(кг*К); Ф-тепловой поток, Вт; m-массовый расход, кг/ч; t-температура, °С.
Массовый расход пирогаза составит:
m=78338/(3600*8)=2,72 кг/с.
Удельная теплоемкость:
При t=845 °С: с=8522358/(2,72*845)=3707,858 Дж/(кг*К)
При t=420 °С: с=3422717/(2,72*420)=2995,999 Дж/(кг*К).
Средняя удельная теплоемкость при tср=632,5 °С:
С=(3707,858+2995,999)/2=3351,928 Дж/(кг*К).
Определяют динамическую вязкость пирогаза. Для упрощения объединим в один поток : этан, пропан и бутан-этановый поток, этилен, непредельные УВ и бензол-этиленовый поток, водород и оксид углерода-поток водорода.
Значения динамической вязкости компонентов находят по справочнику (приложение).
мсм=(18,73794*0,070893)*10-7 =264,31*10-7 Па*с.
Принимают критерий Прандтля для многоатомных газов Pr=1,0.
Теплопроводность пирогаза:
л=(3351,93*264,31*10-7)/1=0,0886 Вт/(м*К).
Таблица 14
Расчет динамической вязкости пирогаза
компонент |
ni |
Xi |
Mi |
Xi*Mi/100 |
мi |
Xi*Mi/100м |
|
метан |
404,3770588 |
9,949867 |
16 |
1,591979 |
252 |
0,006317 |
|
этан |
534,3896029 |
13,14888 |
30 |
3,944664 |
246 |
0,016035 |
|
этилен |
1064,560097 |
26,19395 |
28 |
7,334305 |
255 |
0,028762 |
|
водород |
828,1528948 |
20,37705 |
2 |
0,407541 |
188 |
0,002168 |
|
вода |
1232,66584 |
30,33026 |
18 |
5,459447 |
310 |
0,017611 |
|
итого |
4064,145493 |
100 |
|
18,73794 |
|
0,070893 |
По справочнику (приложение ) находят теплофизические параметры (при 323°С и 12 МПа):
Водяного пара:
сп=69,72 кг/м3 (при 101325 Па сп=0,579 кг/м3).
Умягченной воды:
сж=666,3 кг/м3, л=49,67*10-2 Вт/(м*К), Pr=1,12, ?=9,195*10-3 Н/м, r=1797180 Дж/кг.
Коэффициент теплоотдачи от пирогаза к стенке трубы определяют по формуле:
б1=Nuл/d
Для выбора формулы, по которой рассчитывают критерий Нуссельта, рассчитывают критерий Рейнольдса:
Re=Wd/м.
Массовая скорость пирогаза в трубном пространстве:
W=2,72/(0,785*0,0242*150)=40,1 кг/(м2*с), где 0,024-внутренний диаметр трубы, 150-число труб.
Критерий Рейнольдса:
Re=40,1*0,024/264,31*10-7=36416
Формула для расчета критерияНуссельта:
Nu=0.023*Re0.8*Pr0.4
Nu=0,023*364160,8*10,4=102,51.
Коэффициент теплоотдачи от пирогаза к стенке трубы:
б1=102,51/(0,0886/0,024)=378,41 Вт/(м2*К).
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к кипящей воде определяют по формуле:
б2=л(сg/?)0,5Nuкип
Критерий Нуссельта при кипении:
Nu=54(К0,6/Pr0,3).
Критерий К находят из выражения: К=ц/(спrщ), где щ- произведение среднего диаметра пузырьков, возникающих при кипении, на число пузырьков, образующихся в единицу времени, м/с.
щ=0,078(с0/сп)1,1=0,078(0,579/69,72)1,1=40,11*10-5 м/с,
где с0-плотность водяного пара при давлении 101325 Па.
К=ц/(69,72*1797180*40,11*10-5)=ц/50258
Критерий Нуссельта:
Nuкип=54ц0,6/(502580,6*1,120,3)=78,87*10-3ц0,6
Коэффициент теплоотдачи:
б2=46,67*10-2((663,3*9,81)/9,195*10-3)*78,87*10-3*ц0,6=33,03ц0,6
?rст=r1+r2+r3=0,00009+0,004/17,5+0,00018=0,0005 м2*К/Вт,
где r1 и r2 - сопротивления слоев загрязнений с обоих сторон стенки трубы, м2*К/Вт; 0,004-толщина стенки, м; 7,5-теплопроводность нержавеющей стали, Вт/(м*К).
Коэффициент теплопередачи:
К=(1/378,41)+0,0005+1/33,03ц0,6)-1
Поверхностная плотность теплового потока:
ц=КДТср=252,5/(1/378,41+0,0005+1/33,03ц0,6)=252,5/
(0,00314+1/33,03ц-0,6)
0,003140ц+0,0303ц0,4-252,5=0
Для определения значения поверхностной плотности теплового потока воспользуемся методом циклического подбора.
ц=78740,8 Вт/м2.
Коэффициент теплопередачи:
К=ц/ДТср=78740,8/252,5=311,845 Вт/(м2*К).
Площадь поверхности теплопередачи:
Fа=4402770/78740,8=55,9 м2.
Запас площади поверхности теплопередачи:
((69-55,9)/55,9)*100=23 %.
Заключение
Этилен является одним из важнейших веществ, используемых в различных синтезах (получение полимеров, реакции алкилирования). Но в природе этилен практически не встречается, поэтому очень важно получать его другими способами.
Одним из самых распространенных способов получения этилена-пиролиз углеводородного сырья (в моем курсовом проекте этана).
Существует несколько способов пиролиза, однако наиболее часто применяется пиролиз с внешним обогревом (трубчатая печь).
В своем курсовом проекте я произвела расчет печи пиролиза и закалочного аппарата-это основные аппараты технологической установки пиролиза этилена. В печи производится пиролиз-разложение этиленовой фракции на этилен, пропилен, водород и др. составляющие. ЗИА предназначен для резкого охлаждения пирогаза, выходящего из печи, для прекращения реакции и предотвращения побочных реакции. Таким образом параметры этих двух аппаратов определяют качество получаемой продукции и, чтобы установка могла удовлетворять установленным требованиям (производительность, качество продуктов и др.) нужно правильно подбирать и рассчитывать основные аппараты.
Список использованных источников
1. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И.Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. 496 с.
2. Справочник нефтехимика: Том 1/ Под ред. О.К. Огородникова. Л.: Химия, 1978. 496 с.
3. Расчеты по технологии органического синтеза: учеб. пособие для техникумов / С.П. Гутник, В.Е. Сосонко, В.Д. Гутман. М.: Химия, 1988. 272 с.
4. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: учебник для вузов / Н.Н. Лебедев, 4-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1988. 592 с.
5. Технология основного органического синтеза: учеб. пособие для вузов / И.И. Юкельсон. М.: Химия, 1968. 848 с.
6. Технология нефтехимического синтеза: Ч.1:учебник для вузов/Я.М. Паушкин, С.В. Адельсон, Т.П. Вишнякова. М.: Химия, 1973. 448 с.
7. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой, 10-е изд., перераб. и дополн. СПб.: Иван Федоров, 2003. 240 с.
8. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Наука, 1972. 720 с.
9. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии: учеб. Пособие / О. Флореа, О. Смигельский. Под ред. С.З. Кагана. М.: Химия, 1971. 448 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Способы получения этилена. Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого теплоносителя. Каталитическое гидрирование ацетилена в этилен. Окислительный пиролиз, пиролиз в трубчатой печи. Описание технологической схемы. Тепловой расчет аппарата.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.11.2009Окись этилена - один из наиболее крупнотоннажных продуктов органического синтеза. Физические и химические свойства вещества. Строение молекулы. Производство оксида этилена: синтез через этиленхлоргидрин, окисление этилена. Применение оксида этилена.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 24.06.2008Составление материального баланса печи для сжигания серы, материальный баланс хлоратора в производстве хлорбензола и производства окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом, печи окислительного обжига в производстве ванадата натрия.
контрольная работа [22,1 K], добавлен 22.12.2013Окись этилена как крупнейший по масштабу производства продукт нефтехимического синтеза. Термодинамический анализ вероятности протекания процесса, сведения о механизме и кинетике протекающих реакций. Анализ промышленных технологий синтеза оксида этилена.
контрольная работа [510,5 K], добавлен 07.06.2014Комплексы никеля - самые распространенные катализаторы олигомеризации олефинов. Линейные производные этилена. Распределение продуктов олигомеризации этилена. Группы никелевых катализаторов. Процесс полимеризации этилена с образованием линейного продукта.
статья [860,6 K], добавлен 03.03.2010Технологический расчет выпарного аппарата. Температуры кипения растворов. Полезная разность температур. Определение тепловых нагрузок. Расчет коэффициентов теплопередачи. Толщина тепловой изоляции выпарной установки. Высота барометрической трубы.
курсовая работа [393,9 K], добавлен 30.10.2011Обзор вариантов промышленного получения этиленгликоля из окиси этилена. Описание технологической схемы и сырья, используемого в производстве многотонажного синтеза этиленгликоля (окись этилена, вода), побочных продуктов (этиленгликоль, диэтиленгликоль).
курсовая работа [38,0 K], добавлен 06.04.2010Понятие пиролиза или термического разложения органических соединений, протекающего при высоких температурах. Способы получения низших олефинов - этилена и пропилена. Условия проведения и химизм процесса. Инициирование - распад углеводородов на радикалы.
презентация [163,9 K], добавлен 19.02.2015Описание физико-химических свойств окиси этилена – одного из самых реакционноспособных органических соединений, который относится к циклическим простым эфирам. Процесс синтеза оксида этилена. Выбор катализатора. Технологическая схема реакционного узла.
контрольная работа [19,7 K], добавлен 13.12.2011Материальный и тепловой расчет сушильной установки. Выбор и расчет калорифера, циклона, питателя, разгрузителя, газодувной машины и опор аппарата. Определение толщины стенки обечайки, диаметров штуцеров для ввода и вывода газа и материала, подбор фланцев.
курсовая работа [185,7 K], добавлен 18.03.2015