Пиролиз на лабораторной установке

Цель работы: исследовать влияние основных факторов процесса (времени реакции, температуры) на материальный баланс процесса и качество получаемых продуктов.

Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки приведена на рисунке.

С

Схема лабораторной установки пиролиза

1 - сырьевой мерник; 2 – насос; 3 – потенциометр; 4 – печь; 5 – реактор;

6 – холодильник; 7 – приемники; 8 – абсорбер.

ырье из питающей бюретки насосом подается в реактор – кварцевую трубку, который помещен в трубчатую печь. Температура измеряется потенциометром при помощи термопары и регулируется с точностью ± 5єС автотрансформатором. Пары полученных продуктов, выходящих из реактора, проходят через водяной холодильник, где охлаждаются и конденсируются. Сконденсированная тяжелая смола из холодильника стекает в приемник, а газы с увлеченной частью смолы направляются во второй приемник и далее в абсорбер. Во время опыта открывается зажим на газовой линии, ведущей к газометру, и отбирается проба газа.

Подготовка к опыту

Включается печь, в которую помещен реактор, и нагревается до заданной температуры (t=800єС).

Перед началом опыта необходимо взвесить все приемники и подсоединить их по схеме на рисунке. Данные заносим в таблицу.

Таблица

Приемники	Вес пустого приемника	Вес приемника с дистиллятом	Привес после опыта
1
2
Абсорбер
Всего

Питающую бюретку заполняют сырьем в объеме 100 мл; насос должен быть заранее отрегулирован на заданную скорость подачи сырья, которая рассчитывается по формуле:

, где

- скорость подачи сырья, см³/мин;

- плотность сырья;

М_с - молекулярная масса сырья;

Т_о - комнатная температура, °К;

Т_оп - температура опыта °К;

- время реакции, с;

V - объем реакционной зоны, см³.

Объем реакционной зоны рассчитывается по формуле:

, где

d – диаметр реакционной трубки, см; d = 0,99 см

l – длина реакционной зоны, см; l = 13 см

Время реакции задается в интервале 0,2ч1,5 с.

Проведение опыта

Когда температура в реакторе будет на 5 - 10°С выше заданной, включают насос, предварительно открыв кран питательной бюретки, одновременно с этим включают секундомер и ведут запись показателей (показания потенциометра и количество сырья) каждые 5 минут. В случае закоксовывания выходного отверстия реактора необходимо выключить насос и прекратить опыт.

По окончании опыта выключают насос, закрывают кран питательной бюретки, выключают печь. Когда выделение паров из реактора прекратится и все пары во втором приемнике сконденсируются, отсоединяют питательную бюретку, приемники и абсорбер. Приемники и абсорбер взвешивают для определения суммарного выхода жидких нефтепродуктов. Количество кокса определяется вместе с потерями, принимается в пределах 3 – 4% масс.на сырье. Выход газа определяется по разности. Составляется материальный баланс.

Материальный баланс опыта

Пропущено сырья…………………….г…………………%

Всего…………………………………..г……………..100%

Получено:

Смола

Газ

Кокс+потери

Всего…………………………………..г………………100%

Анализ сырья. Для сырья определяется:

1. плотность

2. фракционный состав

3. содержание сульфируемых

4. молекулярная масса.

Анализ газа. Для пирогаза определяется суммарное содержание непредельных углеводородов на газоанализаторе типа ВТИ-2.

Форма представления отчета

по выполнению лабораторной работы

1.Отчет представляется в письменной форме.

Требования к оформлению аналогично реферативным и курсовым работам формата А-4.

2.Он должен содержать следующие разделы:

• Тема лабораторной работы;

• Цель работы;

• Теоретические положения;

• Выполнение лабораторной работы;

• Анализ сырья;

• Анализ продуктов;

• Материальный баланс процесса;

• Выводы.

3.Собеседование по теоретическим вопросам.