Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Горловский Д.М. -> "Технология карбамида" -> 31

Технология карбамида - Горловский Д.М.

Горловский Д.М., Альтшулер Л.H., Кучерявый В.И. Технология карбамида — Л.: Химия, 1981. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): carbamid.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 144 >> Следующая


Кривая — расчет по уравнению (11.44), точки — опытные данные.

Определение удельной производительности и объеме реакторов, близких к аппаратам идеального смешения [42]

Удельная производительность Шд. Задаются значениями Рс, L, W, ^Co2 и но обобщенному уравнению температуры процесса в автотермических условиях [30] вычисляют /с. Зная Яс, L, W, qco2i tc, по изложенной выше методике определяют хв и по формуле (11.40) вычисляют Пуд.

Из уравнения (1.57) можно получить важное соотношение, позволяющее оценить величину снижения хв при интенсификации колонны синтеза путем увеличения ее нагрузки по CO2. Это соотношение имеет следующий вид:

Ax =(х* -X1) (11.45)

где Ax — снижение величины хв при увеличении удельной производительности колонны от Пуд до Пуд, X1 — степень превращения в колонне при Пуд, т. е. до интенсификации.

Из уравнения (11.45) видно, что при небольшой величине Ax можно значительно повысить производительность колонн синтеза. Например, при х* — 66%, X1 = 62%, если принять, что Ax = 2%, то Пуд/Пуд = 1,5, т. е. производительность колонны можно увеличить в 1,5 раза, снизив первоначальную степень превращения всего лишь на 2%. Этот вывод подтвержден практическими данными и имел большое значение при разработке и внедрении мероприятий по интенсификации действующих производств карбамида [43].

Реакционный объем колонны синтеза 1'1;, с. В данном случае определяют (/coL. по заданному хв. Для этого по заданным значениям L1 W, Рс и обобщенному уравнению [30] рассчитывают tc,

80

Таблица II.6. Расчет объемов колонны синтеза по уравнениям (1.57) и (11.40)

Фактическая мощность технологической линии, т/ч
'с-
°С
МПа
l
W
хъ-
%
%
Рсм-
кг/м3

р*,
МПа
фактический _Л
расчет- з ный и

11,16
190
19
3,8
0,88
58,7
64,9
849,5
8,482
20,3
31
31,6

10,17
190
19
4,0
0,72
61,8
68,7
841,0
8,216
20,6
31
29,1

11,28
186
18
4,11
0,72
63,0
70,0
846,4
7,359
18,9
31
34,0

4,33
190
19
4,4
0,62
62,3
73,2
810,2
7,524
21,0
11,2
10,3

20,50
190
23
4,2
0,92
60,7
69,2
858,4
8,340
21,2
41
42,5

после чего по уравнению (11.36) вычисляют р"м, по уравнению (11.30) — рсм и по обобщенному уравнению (II.4) или (П.5) — P*, отвечающее найденному pLM. В данных расчетах при вычислении х* необходимо обращать особое внимание на точность этой величины. Дело в том, что на практике величины х* и хв различаются лишь на несколько процентов. Поэтому левая часть уравнения (1.57) близка к выражению xj(x* — хв). При вычислении х* с точностью до нескольких процентов разность (х* — хв) дает значительную ошибку в определении <7со2. достигающую уже десятков процентов. Поэтому в данном расчете в отличие от предыдущего не следует пользоваться обобщенным уравнением для X*, которое дает абсолютную погрешность ±2%. Величину х* можно определить интерполяцией данных прямых измерений [6, 7, 11]; в этом случае погрешность будет порядка 0,5%.

Вычислив из уравнения (1.57) qco2, по уравнению (11.40) находят Пуд. Зная Пуд, определяют объем колонны синтеза при заданной мощности технологической линии.

Расчет был проверен по данным о фактическом режиме нескольких действующих колонн синтеза карбамида. Результаты проверки, приведенные в табл. 11.6, служат еще одним подтверждением удовлетворительной надежности кинетического уравнения (1.57).

Определение удельной производительности аппаратов идеального вытеснения

Авторы работы [33] пришли к заключению, что при Рс > 35 МПа гидродинамический режим процесса синтеза карбамида в полых реакторах близок к идеальному вытеснению, а при Pс = 20—35 МПа режим переходный.

На рис. 11.15 (кривая /) приведены опытные данные по относительному увеличению Пуд колонны синтеза объемом 95 л с ростом Рс при постоянных /сд„ L [33]. Указанная зависимость получена

35- 40 Рс,МПа

Рис. 11.15. Зависимость П2УД/ПУД (/, 2) и г|>* (?) от Рс:

/ —¦ по опытным данным для і = 200 °С, W = O, L = 4,25, хв — 0,58, VK_ с =

= 95 л [прн 20 МПа ЦУД = 673 кг/(м5-ч) «СО.

в результате обработки на ЭВМ более 100 измерений величины*,, при различных tc, Pz, L uqCo2-Кривая 1 подтверждает значительное влияние Рс на Пуд. С увеличением Рс растет рсм. Авторы [33] приняли, что приращение плотности неравновесной смеси Арсм с ростом P можно приближенно описать с помощью обобщенного уравнения давления в равновесной системе газ — жидкость NH3-COa-CO(NH2)a—НаО[19]. Эта величина (в кг/м3) равна:

1,336 •10¦3AP

a pc

Pi (Pi + ЬР)

(11.46)

855 кг/(м3.ч)]; 2 — по уравнению

(11.50) при тех же условиях; 3 — по уравнениям (11.12) и (ІІ.46) при 200 0C

где ЛЯ—приращение давления, МПа; P1 — начальное давление, МПа.

С увеличением рсм уменьшается массовая доля газовой фазы в системе rj-y (кривая 3, рис. 11.15). Как видно, при P > 30 МПа газовая фаза в системе практически исчезает, т. е. с увеличением P интенсивность продольного перемешивания смеси в колонне должна уменьшаться, а гидродинамический режим будет приближаться к идеальному вытеснению. Для этого режима (при P 35 МПа в полом реакторе) величину Пуд рекомендуют вычислять по следующему уравнению, полученному из кинетического уравнения (1.51)
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed