3.5. Совершенствование метода.

Интенсификация и рационализация ферритного способа производства каустической соды направлены на увеличение производительности агрегатов, уменьшение расхода сырья и топлива, механизацию и автоматизацию трудоемких процессов и улучшение условий труда.

Использование тепла выгружаемого феррита для подогрева воздуха, подаваемого на сжигание топлива в ферритных печах, даст возможность снизить расход топлива, а использование тепла газов, отходящих от ферритных печей, в котлах–утилизаторах позволит получить около 0,95 т пара на 1 т каустической соды.

Полученный пар может быть использован при выпаривши слабых щелоков и для других щелочных нужд. Замена мазута в ферритных печах природным газом приведет не только к снижению себестоимости готовой продукции, но и к упрощению внутризаводского топливного хозяйства. При этом отпадает необходимость в резервуарах для хранения мазута, помещениях для его слива, промывки цистерн и других операций.

На 100 т каустической соды, вырабатываемой в сутки, внутрицеховым транспортом перевозится более 1950 т сырья и полупродуктов, поэтому механизация транспортирования, погрузки и выгрузки сырья и готовой продукции позволит не только снизить себестоимость соды, но значительно повысить общую культуру производства и улучшения условия труда.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Элементы технологического расчёта реактора.

В технологический расчёт реакционного аппарата входит определение основных размеров:

– объём;

– площадь сечения;

– диаметр;

– высота.

Из материального баланса, кинетических расчётов или опытных данных, зная объём поступающей в реакционный аппарат смеси V (м³/ ч) и необходимое время пребывания её в реакционной зоне τ (ч), определяют реакционный объём в аппарате V_р (м³)

(1),

где k –коэффициент запаса, который обычно принимают по опытным данным в пределах 1,2 – 2.

Если реагирующие вещества газы, то объём газовой смеси, рассчитанный в материальном балансе при нормальных условиях V₀, необходимо привести к реальным условиям (давлению p и температуре t) работы аппарата V_pt:

и затем подставить в уравнение (1). В результате получится

(2)

Если в процессе используется катализатор, то объём реакционной зоны V_р1 определяют как сумму V_р и объёма катализатора V_к:

(3)

Объём катализатора, в свою очередь, рассчитывают через объёмную скорость W с учётом коэффициента запаса катализатора k_кат (здесь объём газа и объёмная скорость при н.у.).

Площадь сечения реакционной зоны аппарата можно определить следующим образом.

Если известна фактическая линейная скорость ω_ф, то сначала определяют объём газовой смеси при условиях работы реактора V_pt, находят секундный объём газа

(м³/с),

а затем определяют площадь сечения реакционной зоны аппарата

(4)

Диаметр аппарата определяют следующим образом:

(5)

Затем вычисляют высоту (или длину) реакционной зоны аппарата

(6)

Обычно для реакторов идеального вытеснения необходимо соблюдение условия

а часто и более конкретного условия

должно быть не менее 3 – 5.

Если рассчитанные высота H_P и площадь сечения S_P не соответствуют указанным условиям, то значение S_P уменьшают (если это не ведёт к недопустимому завышению линейной скорости) либо используют два или более параллельных реактора.

Число аппаратов n можно также определить, зная высоту реально существующего и выбранного аппарата H_апп,

.