8-amaliy mashg’ulot molekulyar kislorod bilan gaz fazada oksidlash uchun qo‘llaniladigan reaksion jixozlar. Gaz fazada gomogen reaksiyalarni olib boriladigan reaktorlar. Etan va kisloroddan etilen olish reaktori
Download 0.56 Mb. Pdf ko'rish
|
8-AMALIY MASHG’ULOT (1)
Reaktorlarni hisoblash
Asosiy reaksion qurilmani hisoblash material va issiqlik balanslarini hisobi asosida bajariladi. Hisoblashning maqsadi - uskunalar soni va ularning asosiy o‘lchamlarini aniqlashdan iborat. Belgilangan samaradorlikni ta’minlanganligini tekshirish maqsadida – bir vaqt birligida olinadigan tayyor maqsadli mahsulotning miqdorini aniqlashda, jixozning konstruksiyasini qiyoslash hisob kitobi amalga oshiriladi. Uzluksiz rejimda ishlaydigan uskunaning reaksion zonasining xajmi quyidagi formula orqali topiladi V p =V τ *τ V p -reaksion zona xajmi, m 3 ; V τ -reagentlarning xajmiy sarfi, m 3 /s; τ-reagentlarning uskunada bo‘lish vaqti, s. Uskunaning kesim yuzasi: S = V τ *ω S - uskunaning kesim yuzasi, m 2 ; Uskunadagi oqimning chiziqli tezligi, m/s. Silindrik shakldagi uskunaning diametri (m) 𝐷 = 1.13√𝑆 (1) Uskuna reaksion zonasining balandligi (uzunlik) (m) H=V p /S=ω*τ (2) Katalizatorlar bilan to‘ldirilgan uskunalar uchun, ishchi zonaning xajmi, katalizator xajmiga teng( V k ,m 3 ) va u gazning (suyuqlikning) xajmiy tezligi bo‘yicha yoki katalizator unumdorligi bo‘yicha aniqlanadi. Xajmiy tezlik - bu bir vaqt birligida, to‘ldirilgan katalizatorning xajmiy birligidan o‘tayotgan gaz (suyuqlik) aralashmasi xajmi : V ob =V τ /V k (3) V k =V τ /V ob (4) Katalizator samaradorligi – vaqt birligida katalizator xajmi (massasi) birligidan olinayotgan maqsadli maxsulotning massasi (xajmi): N k = N maxs /N k (5) qaerda V k =N max /N k. (6) Davriy ishlaydigan apparatning reaksion xajmi teng: V p =V sut *τ/(24φ to`l ) (7) bu erda V sut -qayta ishlov berilgan moddalarning sutkali xajmi, m 3 ; τ - texnologik siklni umumiy vaqi,ch; φ to`l -jixozning to‘ldirilishi darajasi (04 dan 0.9gacha qabul qilingan). Kirish shtutserlarning diametri va reagentlarning chiqishi quyidagi formula orqali aniqlanadi: 𝐷 = 1.13√Vτ/ω (8) Hisob kitobda real xolatlarda (tenglamani qarang) gazning (gaz aralashmasi) sarfi qiymatidan foydalanish zarur. Reagentlarning xarakatlanishning optimal tezliklarini adabiyotlar va eksperimental ma’lumotlardan tanlab olinadi. Asosiy apparatning konstruksiyasi va vazifasidan kelib chiqib xar-xil hisob- kitoblar amalga oshiriladi, shuningdek issikliq almashinuv ning yuzasini maydoni (izotermik rejimda ishlayotgan reaktorlar uchun), olovli isitgichli quvurli reaktorning reaksiyali zmeevik uchun aniqlanadi, katalizatori mavxum qaynaydigan katlamli reaktorlari uchun filtrlar (siklonlar) hisoblanadi, kolonnali jixozlarning quyilib o‘tuvchi qurilmalari, sig‘imli jixozlarning aralashtiruvchi moslamalari va xokazo. Ko‘pincha issiqlik almashinuvi yuzasini maydonini qiyosiy hisob-kitobini bajarish zarurdir, masalan reaktorga joylashtirilgan katalitik reaktorning trubchatkasi, yoki issiqlikni olib kelish (olib ketish) uchun mo‘ljallangan tashqi issiqlik elementlari. Issiqlik xisobini bajarib va apparatdan sovituvchi agent yordamida olib ketish yoki issiqlik tashuvchi bilan issiqlikni olib kelish uchun issiqlik oqimini ko‘rsatkichini belgilab, issiqlik yuzasini maydonini quyidagi formula bo‘yicha hisoblash amalga oshiriladi. F= F /(kΔT o`rt ) (9) bu erda F-issiqlik almashinuv yuzasini maydoni, m 2 ; F -jixozga issiqlik yuklamasi, Vt; k-issiqlik o‘tkazish koeffitsienti, Vt/(m 2 -K); ΔT o`rt - xaroratning o‘rtacha farqligi (o‘rta xarorat napori), K. Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti k murakkab issiqlik almashinuvini tavsifi va ajratuvchi yuzasining ikkala tomoni bo‘yicha issiqlik koeffitsientlariga bog‘liqdir, shuningdek ikkala tomondan ifloslanganligini hisobga olib devorning termik qarshiligidan xamdir. Agar quvurlarda tashqi diametr ichki diametriga nisbatan d tashqi /d ichki ≤2 bo‘lsa, issiqlik uzatish koeffitsientini quyidagi formula bo‘yicha aniqlanadi. α 1 va α 2 - issiqlik uzatish koeffitsientlari. Issiqlik uzatish koeffitsientlari bir qator va kriterial tenglamalar yordamida issiqlik uzatishni turli xolatlarda aniqlanishi mumkin, ko‘pincha devor va issiqlik tashuvchi chegarasida issiqlik almashinuv xolati uchun – Nusselt kriteriyasi yordamida. α= Nuλ/l (10) bu erda Nu – Nusselt kriteriyasi, konvektiv issliqlik almashinuviga bog‘liqdir boshqa kriteriyalarga ko‘ra (Fo, Re, Gr, Pr), ushbu jarayonni ifodalaydigan (bog‘liqliklarni aniq turi), λ-muxitni issiqlik o‘tkazuvchanligi, Vt/(m·K); l - geometrik o‘lchamni begilaydigan, m. Muxitni fizik xususiyatlarini hisobga oladigan Prandtl kriteriysini quyidagi formula orqali hisoblash mumkin: Pr=cµ/λ (11) bu erda c - muxitning nisbiy issiqlik sig‘imi, Dj/(kg·K); µ-muxitning dinamik qovushkoqligi, Pa·s; λ - muxitning issiqlik o‘tkazuvchanligi, Vt/( m·K). Turli moddalar uchun Prandtl kriteriyasining qiymatlari (yoki xususiyatlarini aniqlash uchun zarar bo‘lgan) ma’lumotnomalarda keltirilgan. Hisob-kitoblarni amalga oshirishda gazlar uchun Prandtl kriteriyasining taxminiy qiymatlari quyida berilgan: Bir atomli gazlar - 0.67 Ikki atomlik gazlar - 0.72 Uch atomli gazlar - 0.80 To‘rt va undan ko‘p atomlik gazlar - 1.0 Suyuqlik, gazalar va bug‘larning to‘yinish chizig‘idaga suvning dinamik qovushqoqligini qiymatlari ma’lumotnoma bo‘yicha topiladi. Gaz aralashmalarning dinamik qovushqoqligini quyidagi formula bo‘yicha aniqlanadi: M cm /µ sm = x 1 M 1 /µ 1 + x 2 M 2 /µ 2 +… + x i M i /µ i bu erda M sm , M 1 , M 2 ,..., M i – gazlar va ularning komponentlarini nisbiy molekulyar massalari ; μ sm , μ 1 ,μ 2 ,...,μ i – gazlarning va ularning komponentlarining dinamik qovushqoqligi, Pa·s; x 1 , x 2 ,...., x i - aralashmadagi komponetnlarning molyar ulushlari. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling