- •1.2. Характеристика сырья и продуктов
- •1.3. Технологическая схема процесса.
- •1.4. Общий материальный баланс установки.
- •Материальный баланс установки
- •2. Расчётная часть.
- •2.1. Расчёт реактора.
- •Материальный баланс.
- •Количество циркулирующего катализатора и расход водяного пара.
- •Тепловой баланс реактора.
- •Левая часть уравнения отвечает приходу тепла (в кВт):
- •Правая часть уравнения отвечает расходу тепла (в кВт):
- •Из теплового баланса реактора определим температуру сырья при подаче его в узел смешения с катализатором.
- •5. Размеры реактора.
- •Катализатора на выходе из десорбера.
- •Выбор распределительного устройства парокатализаторного потока в реакторе.
- •2.2. Расчёт регенератора
- •Характеристика полноты сгорания углерода. Количество газов регенерации.
- •Расход водяного пара на отпарку газов регенерации с катализатора.
- •3. Материальный баланс регенератора.
- •4. Тепловой баланс регенератора.
- •Материальные балансы основных зон регенератора.
- •Диаметр регенератора и его основных зон.
- •Высота регенератора и его зон.
- •Объём зоны отпарки катализатора (десорбера).
- •Время пребывания катализатора в регенераторе.
- •Давление под распределительной решёткой и у основания зоны отпарки (десорбера). Температура катализатора на входе в зону отпарки (десорбер).
- •Воздухораспределительная решётка.
- •2.3. Расчёт трубчатой печи.
- •1. Расчёт процесса горения.
- •2. К.П.Д. Печи, её тепловая нагрузка и расход топлива.
- •3. Поверхность нагрева радиантных труб и размеры камеры радиации (топка).
- •4. Расчёт конвективной поверхности нагрева печи.
- •2.4. Расчёт холодильника.
- •1. Уравнение теплового баланса:
- •2. Расчет плотностей теплообменивающихся сред:
- •9. Поверхность одной трубы.
- •Список литературы
Расход водяного пара на отпарку газов регенерации с катализатора.
С целью вытеснения (десорбции) газов регенерации из пор катализатора и пневмовзвеси в регенератор подаётся перегретый водяной пар в количестве 5 – 10 кг на 1 т катализатора. Приняв расход водяного пара на отпарку 1 т катализатора равным 7 кг, найдём часовой расход водяного пара:
G0 = 7 * Gк = 7 * 1862 = 13034 кг/ч.
3. Материальный баланс регенератора.
Материальный баланс аппарата сведён в таблицу 1.10.
Таблица 1.10.
Потоки |
Обозначение |
Количество, кг/ч |
Приход |
||
Катализатор |
Gк |
1862000 |
Кокс |
ΔG |
23140 |
Воздух |
Gв |
192168 |
Водяной пар, адсорбированный на катализаторе |
Gп |
4130 |
Водяной пар на отпарку газов регенерации с катализатора |
G0 |
13034 |
продолжение Таблица 1.10 |
||
Сумма |
– |
2094472 |
Расход |
||
Катализатор |
Gк |
1862000 |
Остаточный кокс |
ΔG |
7448 |
Влажные газы регенерации |
Gв.г |
207868 |
Водяной пар, адсорбированный на катализаторе |
Gп |
4130 |
Водяной пар на отпарку газов регенерации с катализатора |
G0 |
13034 |
Сумма |
– |
2094480 |
4. Тепловой баланс регенератора.
Энтальпия влажного газа зависит от температуры и давления, однако, в пределах тех давлений, которые обычно применяются в регенераторах, можно применять данные по энтальпии компонентов влажного газа только в зависимости от температуры. Зная состав влажного газа, определяем его энтальпию. В таблице 1.11 приведены значения энтальпий для компонентов влажного газа при 873 К, а также произведения энтальпии компонента на его массовую долю во влажном газе.
Таблица 1.11.
Компоненты |
Состав уi, масс.% |
Энтальпия, кДж/кг |
|
qiг |
qiг * уi |
||
СО2 |
15,46 |
623,8 |
96,37 |
СО |
5,39 |
651,5 |
35,10 |
SО2 |
0,83 |
379,2 |
3,15 |
N2 |
71,16 |
646,0 |
459,20 |
О2 |
1,43 |
596,3 |
8,52 |
Н2О |
5,76 |
1206,0 |
69,50 |
Сумма |
100 |
– |
671,84 |
Таким образом, энтальпия влажного газа при 873 К равна 671,84 кДж/кг.
Энтальпия воздуха при 353 К:
q = 80,68 кДж/кг (справочные данные).
Энтальпию катализатора и кокса можно подсчитать по формуле:
qTк = с * Т, где с – теплоёмкость катализатора или кокса, кДж/(кг * К); Т – температура катализатора или кокса, К.
Теплоёмкость катализатора и кокса принята соответственно равной 1,13 и 2,51 кДж/(кг*К).
Энтальпию перегретого и насыщенного водяного пара можно определить по диаграмме i – S или по таблицам ВТИ в зависимости от температуры и давления.
Количество тепла, выделяющегося в результате сгорания кокса:
Qрн = 0,558 * QСО2 + 0,302 * QСО + 0,085 * QН2О + 0,055 * QSО2, где Qрн – низшая теплота сгорания кокса, кДж/кг; QСО2, QСО, QН2О и QSО2 – тепловые эффекты реакций окисления соответственно углерода, водорода и серы.
Получим:
Qрн = 0,558 * 34120 + 0,302 * 10260 + 0,085 * 121000 + 0,055 * 9138 = 32913 кДж/кг.
В таблице 1.12 приведён тепловой баланс регенератора:
Таблица 1.12.
Потоки |
Количество, кг/ч |
Температура, К |
Энтальпия, кДж/кг |
Количество тепла, кВт |
Приход |
||||
Катализатор |
1862000 |
755 |
546 |
282403 |
Кокс |
23140 |
755 |
1212 |
7790 |
Воздух |
192168 |
353 |
80,68 |
4307 |
Водяной пар, адсорбированный на катализаторе |
4130 |
755 |
3457 |
3966 |
Водяной пар на отпарку газов регенерации с катализатора |
13034 |
783 |
3512 |
12715 |
Теплота сгорания кокса |
15700 |
– |
32913 |
143537 |
Сумма |
– |
– |
– |
454719 |
продолжение Таблица 1.12.
Расход |
||||
Катализатор |
1862000 |
873 |
680,2 |
351815 |
Кокс |
7448 |
873 |
1508 |
3120 |
Влажный газ |
207868 |
873 |
671,84 |
38793 |
Водяной пар, адсорбированный на катализаторе |
4130 |
873 |
3708,00 |
4254 |
Водяной пар на отпарку газов регенерации с катализатора |
13034 |
873 |
3708,00 |
13425 |
Потери тепла |
– |
– |
– |
2328 |
Итого |
– |
– |
– |
413734 |
Избыточное тепло |
– |
– |
– |
40985 |
Сумма |
– |
– |
– |
454719 |