Расчет реактора

11

Таблица N23

Ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи при

различных условиях теплоотдачи

http://www.mitht.ru/e-library

1.5. Определяем количество полученного полимера за одну опера-

1.6.Определяем количество мономера 100% чистоты подаваемого

вреактор с учетом конверсии:

1.7. Определяем количество непрореагировавшего мономе­

ра,возвращаемого в процесс: G:, =G'M-РОП ,кг/оп (12)

1.8.Определяем количество мономера 100% чистоты подаваемого

вреактор с учетом потерь:

1.9. Определяем абсолютное количество потерь мономера 100%

1.10. Определяем количество мономерсодержащей фракции:

1.11. Количество инертных примесей во фракции:

http://www.mitht.ru/e-library

14

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАБАРИТОВ РЕАКТОРА И

РАСЧЕТ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТ­

ВА

2.1. Определяем объем реакционной массы:

ам, ап- весовые доли мономера и полимера соответственно;

Рм, Рп, Рр - плотности мономера, полимера и растворителя соот-

<р - коэффициент заполнения реактора, <р = 0,65 + 0,75.

Расчетный объем реактора округляют до объема аппарата

по каталогу. В случае если требуемый объем аппарата больше,

чем объем имеющихся промышленных аппаратов, то принимают к

установке два или более реактора.

2.3. Определяем габариты реактора.

Габариты реактора определяют на основе выражения:

http://wwwV = о 785*D.mitht2*H.ru/e, -library(25)

Р'

15

D - диаметр аппарата, м; Н - высота реактора, м.

Принимаем Н = 2D,

Расчетный диаметр реактора округляют до стандартного и затем

2.4. Определяем поверхность теплообмена реактора:

Su - площадь цилиндрической части аппарата, м2

Sди ~ площадь днища ( ориентировочно равна площади реактора,

2.5. Определяем затраты мощности на перемешивание реакционной

массы.

Принимаем двухзаходную мешалку ленточного типа со скребками с

http://www.mitht.ru/e-library

Расчет мощности проводится по эмпирическому уравнению:

где dM - диаметр мешалки; dM = 0,8*D

n - число оборотов мешалки в секунду, об/с;

Jl -вязкость реакционной массы, Па*с. Обычно Jl = 3 -:- 5 Па*с;

Нз - высота заполнения аппарата реакционной массой.

Принимается Нз = (0,65 -:- 0,75)Н.

Расчет мощности может быть произведен и по другим уравнениям,

которые приводятся в различных источниках [1,3].

2.6. Определяем мощность электродвигателя (установленную мощ­

ность)

Таким образом, к установке принимается реактор со следующими

характеристиками:

http://www.mitht.ru/e-library

18

8/А - термическое сопротивление стенки полимеризатора, M2*КlBT;

о -толщина стенки реактора, м;

А - коэффициент теплопроводности стали, Вт/м*К;

L:f - термическое сопротивление загрязнений, M2*КlBT.

3.4. Определяем коэффициент теплоотдачи от раствора полимера к

стенке реактора:

где: С, р, /ч - удельная теплоемкость (кДж/кг*К), плотность (кг/м3)

и теплопроводность (Вт/м*К) реакционной смеси;

Zc - количество скребков, обычно 4+8;

n - число оборотов мешалки, об/сек.

3.5. Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки реактора к воде, рассолу, либо другому хладоагенту, не изменяющему фазовое

состояние при охлаждении реакционной массы:

http://www.mitht.ru/e-library

20

где Ilx - динамическая вязкость хладоагента, Па*с.

Определение критерия Pr ведется по уравнению:

(44)

Определяем общий коэффициент теплопередачи по уравнению (36)

Значения термических сопротивлений для различных загрязненных

поверхностей приводятся в таблице N!!5.

Полученные значения коэффициента теплопередачи и количества

тепла, которое необходимо отвести, подставляют в уравнение F =

QF/К*д.t для определения требуемой поверхности теплообмена.

Среднюю разность температур при отводе тепла полимеризации

определяют как среднеарифметическую или средне-

логарифмическую разность температур в реакторе и рубашке.

При этом в случае охлаждения (рассолом, водой), то есть хладоа­

гентом, не меняющим своего агрегатного состояния и в случае ох­

лаждения испаряющимся хладоагентом (аммиаком, пропаном, про­

пиленом, фреоном, этиленом) имеют место некоторые различия при

расчетах средней разности температур (рис.1 и 2).

http://www.mitht.ru/e-library