Обработка экспериментальных данных

1. На основе полученных результатов эксперимента соста­вить материальный баланс реактора и оформить его в виде табл. 3.5.

2. Определить степень превращения газойля

(3.23)

3. Рассчитать выход бензина по уравнению (3.21), которое с учетом молекулярных масс газойля (М_Г =250) и бензина (M_Б = 110) примет вид

4. Определить среднее время пребывания парогазовой сме­си в реакторе

(3.25)

где V' -объем парогазового пространства в реакторе, заполненном катализатором;v_kt - объем катализатора;

ε -порозность слоя катализатора (её можно принять рав­ной 0,4); ν -средний объемный расход парогазовой смеси в реакторе при температуреtпроцесса крекинга.

Средний объемный расход парогазовой смеси в реакторе при температуре t, в свою очередь, определяют как среднее арифметическое объемных расходов на входе и выходе из реактора

В уравнении (3.26) Δτ -продолжительность проведения эксперимента, ч;V₀ - объем крекинг-газа, приведенный к нормальным условиям

где р_Б -барометрическое давление, мм рт.ст.;p'' - парци­альное давление насыщенного водяного пара при темпера­туре t_лв лаборатории, мм рт.ст.

5. Рассчитать константу скорости k₁ реакции крекинга га­зойля.

Если в уравнение (3.28) ввести степень превращения га­зойля, то его можно записать в следующем виде:

(3.29)

Из этого выражения можно найти константу скорости реакции крекинга газойля k₁

(3.30)

6. Определить константу скорости k₂реакции крекинга бензина.

Используя формулы (3.18) и (3.21), получим уравнение, связывающее выход бензина и константы скоростей реак­ций крекинга газойля и бензина

В этом уравнении одна неизвестная величина k₂,так как выход бензина ф_б и константа скорости k₁определены по экспериментальным данным (см. п. 3 и 5). Уравнение (3.31) - трансцендентное уравнение с одной неизвестной величиной k₂. Введем обозначение y =k₂τи преобразуем уравне­ние (3.31) следующим образом:

(3.32)

Решим уравнение (3.32) относительно уметодом итера­ций. Для этого на первом этапе расчета принимаем произ­вольное значение параметрау,например,у= А=k₁τ .Под­становка этого значения в правую часть уравнения (3.32) дает новое значениеу.Если оно отличается от первона­чально заданного, например

|y-A| > ε₁, (3.33)

где ε_ι -предварительно заданная ошибка расчета, то тогда примем, что значениеуравно среднему арифметическому между предварительно заданным и полученным в результа­те расчетов, т.е. 0,5(у +А).Вычисления повторяют до тех пор, пока не будет выполнено условие\у-А\ < ει.После нахожденияу=k₂τопределяютk₂ = y/τ .

Учитывая сравнительно большой объем вычислений, с которым связано использование описанного метода, целе­сообразно расчет провести с применением ЭВМ.

Рассчитать оптимальное среднее время пребывания в ре­акторе τ_mпо уравнению (3.19).

7. Определить оптимальный выход бензина ф_б,m ,используя уравнения (3.20) и (3.21)

(3.34)

и сравнить его с реально полученным выходом ф_б (см п.3).

8. Определить продолжительность лабораторного экспери­мента в оптимальных условиях

(3.35)

где τ -время пребывания в реакторе в условиях экспери­мента, ч; Δτ -продолжительность эксперимента в данных условиях, ч; τ_m -оптимальное время пребывания в реакто­ре, ч.