Розрахунок витратних коефіцієнтів

Витратні коефіцієнти за метанолом: 106,039 - витрата метанолу за реакціями (1-4), кмоль/год.; 7262 - годинна продуктивність агрегату за формальдегідом, кг; 0,999 - масова частка метанолу в технічному метанолі;

за повітрям (див.табл.36):

(3550 - 1351):1815 = 1,101 кг/кг або 1101/1,29 = 853 ме/т,

де 1,29 - щільність повітря в нормальних умовах, кг/м³;

за водою:

680:1815 = 0,37 кг/кг,

де 2405 - витрата води на зрошування, кг/год.

3.4.2. Технологічний розрахунок реактора (контактного апарату)

Реактор (контатний апарат) призначений для окислювального дегідрування метанолу у формальдегід в газовій фазі на пемзосрібному каталізаторі. Для розрахунку вибрано вертикальний сталевий циліндровий апарат, змонтований безпосередньо над верхніми трубними гратами від контактного холодильника. У нижній частині апарату на вільнолежачі грати, покриті двома шарами сіток, засипаний каталізатор. Над шаром каталізатора передбачений розподільний пристрій, що має 24 щілини розміром 200х50 мм для рівномірного розподілу потоку спиртоповітряної суміші.

Розігрівання каталізатора проводять трьома ніхромовими електроспіралями (d = 0,4 мм, U = 220 В).

Технічна характеристика контактного апарату

Продуктивність, кг/год: за формальдегідом за спиртовопітряною сімішшю	2800 13500
Внутрішній діаметр, мм	2000
Висота (без підконтактного холодильника), мм	2150
Об’єм каталізатора, м^3	0,4

Апарат обладнаний штуцером входу спиртоповітряної суміші D_y 500, p_y 1, двома вибуховими мембранами D_y 600, р_у 1, люком-лазом D_у 500, р_у 0,4.

За даними таблиці матеріального балансу, на стадії контакту утворюється 2768 кг/год. формальдегіду, витрата спиртоповітряної суміші складає 13029 кг/год.

n = 2768/2800=0,989 або n =| 13 029/13 500 = 0,965.

Таким чином, потрібно встановити один реактор (контактний апарат).

Розрахунок реактора (контактного апарату)

Об'ємна витрата спиртоповітряної| суміші:

V_вх = 231,12∙22,4 = 5177 м³/год.

При об'ємній швидкості V_об = 25000 год^-1 необхідний об'єм

каталізатора дорівнює:

V_к = V_вх /V_об =5177/25 000 = 0,207 м³.

У прийнятому стандартному апараті об'єм каталізатора Vк' =0,4 м³, отже, запас продуктивності за каталізатором складає:

(0,400—0,207) • 100/0,207 = 4%.

Висота шару каталізатора в апараті:

h_k = V_k/S = 0,4/(0,785∙2,0²) = 0,127 м.

Об’ємна витрата контактного газу при температурі:

T= 680+|273=953 K і тиску|тисненні| р = 0,22| Мпа:

V_вих = (175,995 ∙22,4/3600)' [953∙101 325/(273∙0,22∙10⁶)] = 4,17 м³/с.

Лінійна швидкість газу в перетині контактного апарату:

W = V_вих/S = 4,17/ (0,785 • 2,02) = 2,6 м/с,

що відповідає оптимальному технологічному режиму.