При аксиальном вводе сырья в реактор выбор диаметра аппарата и высоты слоя катализатора определяется гидравлическим сопротивлением слоя катализатора и допустимым значением условной скорости подачи сырья на свободное сечение аппарата, при которой начинается шевеление катализатора.79
При определении кривых ИТК нефтяных смесей используют стандартные методы и аппаратуру. По ГОСТ 11—64 для этих целей. рекомендуется аппарат АРН-2 с колонкой четкой ректификации диаметром 50 мм, высотой слоя проволочной насадки 6 мм (рис. 1-4).
Колонка имеет куб 2 с электрической печью 1 и конденсатор 5. Стандартом регламентируются условия перегонки скорость перегонки, остаточное давление, расход орошения и т. д., при соблюдении которых разделительная способность колонки соответствует 20 т. т. Аппарат АРН-2 обеспечивает достаточную четкость разделения нефтяных смесей, при всем этом интервал выкипания составляет 1—3°С. Очевидно, чем е фракционный состав отбираемых погонов, тем точнее получают истинные температуры кипения нефтяных смесей. Практически для интервала 3°С фракций получаются достаточно точные кривые истинных температур кипения.20
Скорость истечения сыпучих материалов из отверстий и трубопроводов является функцией диаметра отверстия и не находится в зависимости от высоты слоя сыпучего материа.аа над отверстием. На скорость истечения также оказывает влиянне подвижность частиц сыпучего материала, выраженная углом естественного откоса.67
Опыты 46 проводили для проверки-метода расчета пристенной теплоотдачи на основе модели процесса, описанной в этом разделе. Исследовали теплоотдачу труб, заполненных слоями шаров.
Труба диаметром D = 33 мм охлаждалась снаружи водой с температурой 5—15°С, труба Dan = 12 мм обогревалась кипящей водой. Трубы продувались снизу вверх воздухом с температурой 20—30 °С. В опытах использовались шары. нз стекла, силикагеля, стали и свинца d = 2,5—19,6 мм)i Порозность слоев 8 = 0,39 -г 0,68, отношение п = D Jd = 1,7—9,5 (9 вариантов). Для повышения точности определения температурного напора применяли малые отношения высоты слоя L к диаметру трубы Dan и тщательно измеряли среднюю температуру воздуха на выходе из слоя.
Таким макаром, при увеличении линейной скорости потока пористость слоя возрастает и соответственно увеличивается высота слоя.70
Конструкция реакторов с аксиальным вводом сырья для гидроочистки бензина и керосина (рис. М, б) аналогична рассмотренной п отличается тем, что катализатор загружают одним слоем, поэтому отсутствует охлаждающее устройство. Высота слоя катализатора находится в зависимости от его прочности, потери давления в реакторе и обычно равна илн менее 6—8D (где D — диаметр реактора).83
Определить объем заполнения сталью 350-тонно-г(. кислородного конвертера, у которого форма бл зкa к нгаровидной, а внутренний диаметр 8 м. Рассчтать высоту слоя стали в 600-тонной мартеновской печи, если плавильное пространство ее имеет длину 17 м и ширину 7 м. Плотность жидкой стали 7 кг/м .
Установлено, что оптимальный перепад давления, который можно рекомендовать для определения диаметра реактора с аксиальным вводом сырья и высоты слоя катализатора, составляет 0,004— 0,01 МПа на 1 м высоты слоя катализатора, что, зависимо от вида очищаемого сырья, соответствует условной скорости подачи сырья на свободное сечение реактора до 0,2 м/с.80
В единице объема такого ансамбля заключено п = = (1 — е)/(7бП ) шаров и перепад давления на единицу высоты слоя может быть вычислен по соотношению 40
Результат большинства опубликованных работ — определение константы Козени — Кармана К в уравнении (11.32). Эта константа связана с коэффициентом сопротивления /э в области преобладания сил вязкости соотношением (11.35). Технически определение К сводится к исследованию зависимости между перепадом давления Др на некотором стабилизированном участке высоты слоя зерен I и удельным расходом подаваемой жидкости (газа)У/5 = ы. Эту зависимость стараются определить в возможно более широком интервале изменения скорости потока. Полученные результаты, усредненные в области прямой пропорциональности Др и и, позволяют определить величину К. Наиболее достоверные результаты ее определения для зернистых слоев различной структуры приводятся ниже.54
Рассмотрим зернистый слой высотой х, имеющий температуру верхнего торца н нижнего торца причем 2- При отсутствии конвективных потоков газа в слое установится одномерный тепловой поток д, определяемый коэффициентом теплопроводности .оэ при линейном распределении температуры по высоте слоя. Примем далее, что в направлении, одинаковом с направлением теплового потока, движется поток газа (жидкости) -с массовой скоростью (7 распределение температуры по высоте слоя остается при всем этом неизменным и одинаковым для обеих фаз. Такое допущение оправдано, если основное количество теплоты передается теплопроводностью. Конвективный тепловой поток
Естественная конвекция в зернистом слое может возникнуть из-за различия концентрации по высоте слоя, вызывающей различие плотностей газа. В этом-случае критерий Gr заменяется критерием Архимеда
По известным паровой и жидкостной нагрузкам колонны рассчитывается скорость барботажа паров и , расход флегмы по тарелке g l и фактор Ру = МгР . Найдя по уравнению (1П.) значение наклона т линии равновесия для рассматриваемых на тарелке условий, можно рассчитать параметр mGg. Высота слоя светлой жидкости на тарелке рассчитывается по уравнениям (.) и (.).
Далее, по уравнению (.) рассчитывается время контакта флегмы, а по (.) и (.) определяются числа единиц переноса /У г и соответственно. Подстановка, найденных величин в уравнение (.) или использование графика на рис. .40 позволяет рассчитать т) .
Таким макаром, с достаточной для практических целей точностью перепад давления в псевдоожиженном слое определяется как произведение насыпной плотности материала на высоту слоя. Для условий начала псевдоо ки/кения насыпная плотность материала Qh равгЕа насыпной плотности, определенной без уилотнения материала.77
Цикл поглощения при извлечении углеводородов Сз+ составляет от 15 до 60 мин. В общем случае продолжительность цикла адсорбции должна быть равна времени работы слоя до проскока ключевого компонента. Кроме того, время цикла находится в зависимости от скорости потока газа, высоты слоя адсорбента н времени регенерации слоя.
Коэффициент Y является мерой некоторой эффективной высоты слоя насадки 1т, которая оказывает переносу тепла69
Высоту слоя катализатора, необходимую для достижения заданной степени превращения гидрируемого вещества на каждой ступени, находим из расчета скорости процесса по длине реактора.
На регенерацию натрип-ка1ноннтного фильтра диаметром 2,6 м, имеющим высоту слоя 2,5 м, было израсходовано чистого Na l массой 840 кг. Какая часть этой массы будет использована, если обменную емкость катионита принять равной 350 моль/м
Перепадом давления и изменением объема газа и жидкости по высоте слоя из-за их относительной малости пренебрегаем.
На пути синтез-газа через катализатор уже в первой половине слоя достигается значительная глубина его преврап1ения. Для обеспечения технически приемлемого суммарного превращения синтез-газа, как показали промышленные опыты (рис.
9), необходимо иметь реактор со значительной высотой слоя, потому что концентрация окиси углерода и водорода уменьшается больше с соответствующим уменьшением быстроты реакции. На практике вм есто одного большого реактора устанавливают 2 или 3 реактора меньшего размера. По сравнению с работой в одну ступень такой метод работы позволяет примерно на 7з сокра тить реакционный объем и количе-91
Определить иитепсивпость контактной массы, если суточная производительность аппарата составляла 80 т 50а. Диаметр аппарата с промежуточным теплообменом 320 см. Высота слоев контактной массы /ц = 20 см, //2 = = 45, /2з = 60, /и = 70 см.60
Многозонные термопары служат для контроля температуры по высоте слоя катализатора. Этот контроль особенно важен при регенерации катализатора. Объг но симметрично располагают три вертикальные термопары на 10 точек с шагом 400 мм, В секционном реакторе дополнительно предусмотрена горизонтальная многоточечная термопара, рг.-змещаемая в слое катализатора под вводом хладагента. Штуцер для термопары на корпусе реактора располагается на стороне, противоположной штуцеру ввода хладагента.83
По аналогии с потоком жидкости в поперечно обтекаемом пучке труб (см. раздел П. 8), можно считать, что после прохож -деиия пятого ряда зерен характер движения жидкости ста -внтся стабильным. Следует также учесть, что, по крайней мере, два нижних ряда зерен имеют упорядоченную укладку, так же как и пограничный слой у стенок аппарата. Исходя из этого, высоту слоя зерен, прилшределении перепада давления, следует выбирать так, чтобьГЯсл > 3
Таким образом, наиболее надежные данные при Ке
Импульсный электролиз поверхностного слоя воды
Содержание статьи
Похожие статьи
Обратите внимание: