Элементы расчетов реакторов

Пример 1. Производительность реактора дегидрирования н-бутана до н-бутенов составляет 17400 кг целевого продукта в час. Процесс проводят при 600 °С, и в этих условиях степень конверсии н-бутана равна 30%, а селективность по н-бутенам составляет 75%. Определить вместимость реактора, приняв для расчета константы скорости формулу:

lg k'

Решение.Уравнение реакции:

СН₃ — СН₂ — СН₂ — СН₃ ↔ СН₂ = СН — СН₂ — СН₃ + Н₂

58 кг (22,4 м³) 56 кг 2 кг

Расход н-бутана для проведения процесса:

теоретический = 6960 м³/ч

фактический = 30933 м³/ч,

или 30933 : 3600 = 8,6 м³/с.

Константа скорости:

lg k'= = -0,7943

k'=1,2057

k = 0,1614 с^-1

Предполагая, что дегидрирование н-бутана протекает по уравне­нию первого порядка, определим время пребывания реагирующих газов в зоне контакта:

τ =

Вместимость реактора:

V_р=8,6*2,2= 19 м³

Пример 2. Время пребывания углеводородов при получении аце­тилена электрокрекингом равно 0,001 с, объемный расход газов пи­ролиза равен 25500 м³/ч, скорость газов в реакционной камере со­ставляет 900 м/с. Определить площадь сечения, высоту и объем ре­акционной камеры электродугового реактора.

Решение. Секундная объемная производительность реактора (по газам электрокрекинга):

N = 25 500 : 3600 = 7,08 м³/с

Объем реакционной камеры:

V_р= N_cτ

7,08 • 0,001 =0,0071 м³

Площадь сечения реакционной камеры:

S = N_c/ω = 7,08 : 900 = 0,0079 м²

Высота реакционной камеры:

H = =0,0071 : 0,0079 = 0,9 м или 900*0,001 =0,9 м

Пример 3. Объемная скорость подачи этилена в реактор пря­мой гидратации равна 1900 ч^-1, а объемный расход этилена состав­ляет 22000 м³/ч. Определить объем катализатора, необходимый для проведения процесса.

Решение. Объем катализатора:

22000 : 1900 = 11,6 м³