Лабораторная работа №3 моделирование технологического процесса производства циклогексана
Цель работы - построить схему, моделирующую технологический процесс производства циклогексана (рис. 32).
Циклогексан может быть получен путем гидрогенизации бензола в следующей реакции:
C6H6 + 3H2 → C6H12 |
(1) |
Подаваемые в схему бензол и водород смешиваются с рециркулирующим водородом до входа в реактор с неподвижным слоем катализатора. Предположим, что степень превращения бензола составляет 99,8%.
Жидкий поток продукта из сепаратора попадает в колонну разделения продуктов для окончательного удаления легких газов и стабилизации конечного продукта. Оставшаяся часть возвращается в реактор для подержания температуры.
Используйте пакет свойств RK-SOAVE. Сохраните под именем CYCLOHEX.BKP.
Таблица 31
Свойства потока h2in
Поток |
H2IN |
Условия |
|
Total flow (расход) |
(330 + № варианта) кмоль/час |
T |
(50+0.1*№ варианта)°C |
P |
25 бар |
Состав, мольные доли |
|
H2 |
0.975 |
N2 |
0.005 |
CH4 |
0.02 |
Таблица 32
Свойства потока BZIN
Поток |
BZIN |
Условия |
|
Total flow (расход) |
(100 + № варианта) кмоль/час |
T |
40°C |
P |
1 бар |
Состав, мольные доли |
|
Benzene (бензол) |
1 |
Таблица 33
Рекатор
Реактор |
REACT |
T |
200°C |
ΔP |
1 бар |
Степень превращения бензола |
0.998 |
Таблица 34
Сепаратор
Сепаратор |
HP-SEP |
T |
50°C |
ΔP |
0.5 бар |
Таблица 35
Смеситель
Смеситель |
FEED-MIX |
T |
(150 + № варианта) °C |
P |
23 бар |
Таблица 36
Колонна
Колонна |
COLUMN |
Число теоретических тарелок |
12 |
Флегмовое число |
1.2 |
Расход кубового продукта |
99 кмоль/час |
Парциальный конденсатор |
|
Давление верха |
15 бар |
Тарелка питания |
8 |
Добавьте типовые модели аппаратов для изменения давления на схему технологического производства циклогексана (рис. 33) и запишите необходимые данные для расчета (табл. 37-41).
Таблица 37
Насос
Насос |
FEEDPUMP |
КПД насоса |
0,6 |
КПД двигателя |
0,9 |
Кривая напора |
|
Напор, м |
Расход, м3/час |
40 |
20 |
250 |
10 |
300 |
5 |
400 |
3 |
Таблица 38
Давление на выходе насоса
Насос |
PUMP |
Давление на выходе |
26 бар |
Таблица 39
Участок трубы
Участок трубы |
PIPE |
Диаметр |
27 мм |
Длина |
25 м |
Таблица 40
Клапан
Клапан |
VALVE |
Давление на выходе |
20 бар |
Таблица 41
Компрессор
Компрессор |
COMP |
Тип |
Изэнтропический |
Изменение давления |
4 бар |
Сохраните файл под именем PRESCHNG.BKP.
Заполните полученные результаты. Расчетная эффективная мощность (Brake power) FEEDPUMP _________.
Чистая нагрузка, необходимая для обеспечения падения давления на COMP (Net work) _________.
Общее падение давления на PIPE _________.
Введите кривую эффективности для FEEDPUMP вместо ранее заданного КПД насоса (табл. 40).
Таблица 42