Сепаратори

Сепаратори призначені для відділення зкрапельного аміаку від газової суміші. Сепарація базується на різниці густин рідини та газового потоку. В сепараторах використовуються сили тяжіння та відцентрова сила.

Сепаратор являє собою товстостінний апарат, в середині якого знаходиться перфорована труба. Очищений газовий потік потрапляє в верхню частину апарату.

Швидкість осідання крапель повинна бути меншою за швидкість виносу.

Розрахунок сепаратора. [ ]

Основна умова , пов’язана з часом перебування і осадження частинок:

Сила тяжіння:

де ξ – коефіцієнт опору ξ=f(Re);

f – площа поверхні часточки.

Сила опору пропорційна густині газової фази.

При ламінарному обтіканні діє закон Стокса, тоді

; F=G

При збільшенні Re відбувається перехід до перехідного режиму

При Ar≤84000 → ;

при Ar>84000 →

За критерієм Рейнольдса знаходимо швидкість: .

Уточнення:

де W₀ – швидкість осадження однієї часточки;

ε – порізність, являє собою об’ємну долю газу

Уявляємо сепаратор як куб, відповідних розмірів.

Час осадження:

Час перебування

Площа осадження: Для відцентрового сепаратора

Циркуляційні компресори. [ ]

Призначений для відновлення тиску в системі.

Види:

• відцентрові

• інжекційного типу

• поршневі.

Поршневий – це. як правило, одноступінчастий компресор подвійної дії. Стискання газу відбувається при прямому й зворотному ході. Ступінь стискання невисокий (1,01...1,09).

Недоліками такого компресора є те, що масло потрапляє в газову суміш, потрібна очистка; рухомі частини.

Відцентровий (турбо) компресор являє собою посудину високого тиску, всередині якої знаходиться турбіна( має 8...14 колес, які знаходяться на одному валу з двигуном).

„+” – не відбувається забруднення;

„-„ – є рухомі частини.

В компресор інжекційного типу подається два газових потоки:

• один зі швидкістю W=300...600м/с

• другий – циркуляційний газ.

„+” – немає рухомих частин та забруднення;

„-„ – необхідно мати ще один газовий потік з великим тиском.

Обладнання для виробництва метилового спирту.

Хімічна формула: CH₃OH.

Властивості:

температура кипіння t_кип=64,8°С

густина ρ=796кг/м³

теплоємність с_р=2500Дж/кг К

теплота фазового перетворення r=1103Дж/кг

Метиловий спирт – отрута. Вживання 5-10 см³ спричиняє захворювання, а 30 см³ призводить до смерті.

Використання метилового спирту:

• виробництво формальдегіда (смол, пластмас);

• виробництво барвників;

• виробництво оцтового ангідриду;

• виробництво мурашиної кислоти;

• виробництво вінілацетату;

• виробництво етиленгліколю;

• виробництво біосинтезу білків.

Отримання спирту. Вперше він був виділений в 1835р. французьким вченим Дюма із продуктів сухої перегонки деревини.

Фірма BASF зробила перші установки з виробництва метилового спирту.

Q=90000кДж/кмоль

Утворення ізобутилового спирту (ізобутанолу)

Всі реакції супроводжуються тепловим ефектом, а саме: виділення тепла.

Температура реакції .

Оптимальна температура .

Стехіометричний склад сумішей 1:2. Для того, щоб змістити реакцію в бік отримання метилового спирту беруть таке співвідношення .

Каталізатори поділяються на низько- та високотемпературні:

• для високотемпературних – 380;

• для низькотемпературних – .

Високотемпературні: цинк-хромові каталізатори.

Низькотемпературні: цинк-мідні каталізатори.

Склад цинк-хромового каталізатора

Промотори:

– –збільшує активність каталізатора;

– –зменшує чутливість каталізатора до отруєння.

При синтезі метилового спирту відбувається реакція оксиду вуглецю і заліза, яке входить до складу сталі з утворенням пентакарбонілу заліза.

при

Отже, всі теплообмінники та елементи, які знаходяться при такій температурі, необхідно виконувати зі спеціальних сталей або футерувати.

Дані про швидкості корозії в залежності від температури.

	210°С	260°С	310°С
Сталь 10	11,5	14,0	2,5
12ХЗМ	2,6	2,7	1,2
Х18Н10Т	0,05	0,08	0,02
Латунь	0,01	0,01	0,02

Всі елементи, які контактують з газовою сумішшю, необхідно виконувати із дорогої сталі або з латуні.

Фізико-хімічні основи синтезу метилового спирту

Константа рівноваги

Константа рівноваги Кр знаходиться за теоретико-експериментальним рівнянням Темкіна і Чередниченка. Потім знаходимо і робочу концентрацію метилового спирту. Характерною особливістю є те, що концентрація невисока .