Пример 56.

_{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 ацетальдегид у 88,5%.}

_{Решение. Уравнение реакции:}

_{СН=СН + Н2→СН3—СНО}

_{26 кг 18 кг 44 кг}

_{Расход ацетилена на входе в .реактор (с учетом степени конверсии и селективности):}

_или

_{Расход водяного пара на входе в реактор:}

_{185·18·9 = 29 970 кг/ч}

_{Всего смеси на входе в реактор:}

_{4810 + 29 970 = 34 780 кг/ч}

_{Объем катализатора в реакторе:}

_{34 780:1800= 19,3 м3}

Пример 57.

_{На установку одностадийного окисления этилена до ацетальдегида поступает в час 14700 м3 этилено-кислородной смеси с мольным соотношением этилен : кислород = 3 : 1. Выделяющуюся теплоту (218,3 кДж/моль) отводят за счет испарения воды из ре­акционной м.ассы (теплота испарения 2218 кДж/кг). Определить удельный расход воды, испаряющейся из реакционной массы (в расчете на образующийся ацетальдегид), если степень конверсии этилена равна 42,6%, а селективность процесса 94,7%.}

_{Решение. Уравнение реакции:}

_{СН2=СН2 + 0,5О2→ СНз—СНО}

_{28 кг 0,5-32 кг 44 кг}

_{Объемный расход этилена на входе в реактор:}

_{Производительность установки тю ацетальдегиду:}

_{Теоретическая 11025:22,4 = 492,2 кмоль/ч}

_{фактическая или}

_{Количество теплоты, отводимой испаряющейся водой:}

_{Количество испаряющейся воды:}

_{12040 : 2218 = 5,43 кг/с}

_{Удельный расход воды:}

Пример 58.

н-Масляный альдегид получают в каскаде из трех по­следовательных колонн гидроформилирования пропилена высотой по 6 м. Производительность установки по н-масляному альдегиду 290 т/сут, объемная скорость подачи жидкого пропилена на входе в колонну 1,2 ч^-1. Определить внутренний диаметр колонны, если степень конверсии пропилена равна 50%, а селективность по мас­ляным альдегидам в расчете на пропилен 76%. Плотность пропи­лена принять 500 кг/м³.

Решение. Уравнение реакции:

Расход пропилена для проведения процесса:

теоретический

фактический на входе

Объемный расход жидкого пропилена на входе в реактор:

18549:500 = 37 м³/ч

Вместимость одной колонны:

Внутренний диаметр колонны:

= 1,5 м.

Пример 59.

В изотермический реактор с целью окисления цикло­гексана поступает 3000м³ воздуха в час. За время реакции (0,5 ч) степень конверсии циклогексана за один проход через реактор до­стигает 98%, 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 670 кг/м³.

Решение. Уравнение реакции:

Количество кислорода в поступающем воздухе (объемная доля кислорода 21%):

Расход циклогексана для проведения процесса:

массовый 19,7·24·84 = 39 690 кг/ч

объемный 39 690:670 = 59,2 м³/ч

Производительность реактора по циклогексанону:

теоретическая

фактическая

Объемный расход водного конденсата:

Всего жидких продуктов на входе в реактор:

59,2+ 0,8 = 60 м³/ч

Рабочая вместимость реактора:

60·0,5 = 30м³

где 0,5 — время реакции, ч.