Расчет реактора термодеструкции РСО

 

Размер и количество принимаемых аппаратов для проведения процесса термодеструкции определяется мощностью производства по перерабатываемым РСО, а также временем рабочего цикла реактора.

Расчет рекомендуется проводить в следующей последовательности.

 

2.3.1 Определение общей реакционной вместимости аппаратов, м³,

 

, (21)

 

где t - время технологического цикла (составляет около 11 ч);

k – коэффициент запаса производительности;

j - коэффициент заполнения аппарата (зависит от характера процесса и принимается из интервала 0,4 ÷ 0,9);

V _ч – удельный объем веществ, перерабатываемых в процессе термодеструкции, м³/ч.

 

м³

 

Определение времени технологического цикла, ч,

 

, (22)

 

где t ₁ – время на проведение собственного процесса, ч;

t ₂ – время на проведение технологических операций, ч.

 

 

2.3.1.2 Определение коэффициента запаса производительности:

 

, (23)

 

где 8640 – число календарных часов в году;

Т _эф – эффективный фонд времени или число часов работы аппарата в году.

Значение k обычно составляет 1,05 ÷ 1,15.

 

2.3.1.3 Определение удельного объема веществ, перерабатываемых в процессе термодеструкции, м³/ч,

, (24)

 

где V _РСО – объем РСО, м³/ч;

V _р – объем растворителя, м³/ч.

 

м³/ч

 

2.3.1.3.1 Определение удельного объёма РСО, м³/ч,

 

, (25)

 

где G _РСО – расход РСО, кг/ч;

r - плотность РСО, кг/м³.

Значение r в среднем составляет 680 ÷ 700 кг/м³.

 

2.3.1.3.2 Определение объема растворителя, м³/ч,

 

, (26)

 

где G _р – количество растворителя, кг/ч (расчет G_р производят из заданного соотношения объемов растворителя и РСО);

r - плотность растворителя, кг/м³.

При использовании битума в качестве растворителя значение r составляет 0,8 ÷ 0,9 кг/м³.

 

м³/ч

 

2.3.2 Определение объема одного аппарата, м³,

 

, (27)

 

где V _р - общий реакционный объем, м³;

n – число аппаратов (принимается исходя из общей реакционной вместимости с учетом производственных площадей, а также возможности технологического маневрирования при применяемом числе аппаратов).

 

м³

 

Заключение

 

По расчетному значению V _а выбирают номинальную вместимость аппарата из нормального ряда согласно ГОСТ 13372-78. За номинальную вместимость аппарата принимается его внутренний объем без учета открываемой крышки, штуцеров и люков. =20 м³.

В ходе РГР мы рассчитали:

- материальный баланс процесса переработки РСО;

- рассчитали печь для нагрева ВОТ;

- рассчитали реактор термодеструкции РСО;

- составили технологическую схему процесса.

 

 

 

Список литературы

 

1.Ветошкин,А. Г. Теоретические основы защиты окружающей среды [Текст]: учебное пособие для студ. вузов / А. Г. Ветошкин. – М. Высш. шк., 2008. – 397 с.: ил.

2. Кутепов,А. М. Общая химическая технология [Текст]: учебник для техн. вузов / А. М. Кутепов, Т. И. Бондарева, М. Г. Беренгартен. 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 528 с.

3.Леонтьева,А. И. Оборудование химических производств [Текст]: учебное пособие: в 2 ч. / А. И. Леонтьева. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. Ч. 2. - 280 с.

4.Родионов,А. И. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов [Текст]: учебное пособие для студ. вузов / А. И. Родионов, Ю. П. Кузнецов, Г. С. Соловьев. – М.: Химия, КолосС, 2007. – 397 с.: ил.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Таблица 1- Исходные данные для проведения расчетов

Количество РСО в расчете на один рабочий цикл реактора,т	Номер варианта
Соотношение РСО: растворитель
1:1	1:2	1: 3
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8

 

Таблица 2 - Состав продуктов переработки РСО

Наименование компонента	Содержание компонента, % (мас.)
Механические примеси Металлокорд Углеводородный конденсат Углеводородный газ Суспензия растворенной резины	1,1 2,3 4,5 1, 0 91,1
Итого:	100,0

 

Таблица 3 - Материальный баланс реактора

Наименование компонента	На один рабочий цикл реактора	С учетом времени термодеструкции
Приход,т	Расход,т	Приход,т/ч	Расход, т/ч
РСО Растворитель Углеводородный газ Углеводородный конденсат СРР Механические примеси Металлокорд	- - - - -	- - 5101,6 61,6 128,8	- - - - -	- - 1275,4 15,4 32,2
Итого:

 

 

Таблица 4 - Состав углеводородного газа

Наименование компонента	Содержание компонента, % (мас.)	Расход компонента
кг/ч*	нм^3/ч*
Метан Этан Этен Диоксид углерода Сероводород Меркаптан(по бутилмеркаптану)	3,5 56,5 25,2 8,0 1,7 5,1	1,96 31,64 14,112 4,48 0,952 2,856	1,47 23,79 10,6 3,37 0,715 2,147
Итого:	100,0		42,1
* - столбцы заполняются в соответствии с данными табл. 3

 

 

Таблица 5 - Состав углеводородного конденсата

Наименование компонента	Содержание компонента, % (мас.)	Расход компонента
кг/ч*	нм^3/ч*
Скипидар Доделан Толуол Ксилол Бензол Фенол	85,0 8,0 1,7 2,5 0,9 1,9	214,2 20,16 4,284 6,3 2,268 4,788	0,248 0,023 0,0049 0,0073 0,0026 0,0055
Итого:	100,0		0,292
* - столбцы заполняются в соответствии с данными табл. 3

 

Таблица 6 - Состав природного газа

Наименование компонента	Содержание компонента,% (об.)	Расход компонента, нм^3/ч*
Метан Этан Пропан Изобутан н-Бутан Изопентан н-Пентан Азот	97,10 1,35 0,26 0,11 0,15 0,04 0,02 0,97	742,3 10,32 1,99 0,84 1,15 0,31 0,15 7,42
Итого	100,0	764,5
* - столбец заполняется с учетом расхода природного газа, полученного по уравнению (8)

 

Таблица 7 - Общий состав газообразного топлива

Наименование компонентов	Содержание компонента, %(об.)	Расход компонента, м^3/ч
Метан Этан Этен Пропан Бутан Пентан Азот Диоксид углерода Сероводород Меркаптаны	92,2 4,23 1,31 0,25 0,25 0,05 0,92 0,42 0,089 0,27	743,77 34,11 10,6 1,99 1,99 0,46 7,42 3,37 0,715 2,147
Итого	100,0	806,57

Таблица 8 - Состав дымовых газов

Наименование компонента	Содержание компонента, % (об.)	Расход компонента
м^3/м^3	м^3/ч	кг/ч
Диоксид углерода	0,345	16,7	4,2	0,25
Водяной пар	1,34	64,7	16,2	13,01
Азот	85,3	4129,6	1032,4	1290,5
Кислород	13,1	632,6	158,2
Сернистый ангидрид	0,00008	0,004	0,001	0,003
Итого	100,0	4843,6

 

Таблица 9 - Материальный баланс процесса горения

Исходные продукты	Продукты горения
Наименование компонента	Расход компонента, кг/ч	Наименование компонента	Расход компонента,кг/ч
Топливо Воздуха на горение	764,5 3996041,5	Дымовые газы	3702932,2
Итого		Итого	3702932,2