Производство 1,2-дихлорэтана

= -105,0 – (-92,31+52,28) = -64,97 кДж/моль

Теплота экзотермических реакций.

Qреак=[1000/3600] (17,89·182,3+2,4·283,08+0,28·113,22·0,27·64,97) = 9109,27 кВт

Общий приход тепла.

Qприх=Qреак+Q1+Q2 [6]

где Qприх – общий приход тепла

Q1 – тепловой поток технического этилена

Q2 – тепловой поток технического

хлора

Qприх = 9109,27+43,56+33,88 = 9186,44 кВт

Потери тепла в окружающую среду принимаем равными – 5% от общего прихода тепла.

Qпотерь= 9186,44·0,05=459,32 кВт

Определим количество тепла, отводимое из реактора дихлорэтаном.

Qсжим = Qприх – Qпотерь - Qпрод.реак

Qсжим = 9186,44 – 459,32 – 197,5 = 8529,62 кВт

Данные расчета теплового баланса заносим в таблицу.

Таблица 6.2. Тепловой баланс реактора прямого хлорирования этилена

На основании теплового расчета определяем количество дихлорэтана, циркулирующее в холодильнике.

Формула: [6]

где G – количество дихлорэтана – сырца, кг/ч

Q – тепло, снимаемое в выносном холодильнике, кВт

С – теплоемкость ДХЭ – сырца, кДж/кг∙К

tн, tк – начальная и конечная температура ДХЭ – сырца.

7. Технологические расчеты

7.1 Определение основных размеров реактора

Основные размеры проектируемого реактора рассчитываем исходя из соотношения действующего реактора [7]

Высоту реакционной зоны реактора принимаем 8500 мм на основании литературных и практических данных.

Объемная производительность реактора синтеза ДХЭ 0,72

При производительности реактора 15.25 т/ч, объем реакционной зоны составит: 15.25 • 0,72 = 10.98 м3

Для определения внутреннего диметра проектируемого аппарата воспользуемся системой уравнений

; [7]

Решим уравнение относительно

=

Высота:

7.2 Определение диаметра основных патрубков

Расчет диаметра ведем по формуле:

[7]

где d – внутренний диаметр патрубка, м

G – массовый расход вещества, кг/ч

W – скорость среды, м/с

– плотность среды, кг/м3

Расходы:

G (ДХЭ) = 7414 кг/ч

G (этилен) = 4484,77 кг/ч

G (хлор) = 11392,63 кг/ч

Скорости:

W (ДХЭ-пар) = 30 м/с [7]

W (этилен) = 25 м/с

W (хлор) = 25 м/с

Плотности:

(ДХЭ-пар) = 1200 кг/м3 при t = 55 0С, = 0,18 МПа [7]

(этилен) = 4,69 кг/м3 при t = 25 0С, = 0,3 МПа [7]

(хлор) = 11,64 кг/м3 при t = 25 0С, = 0,3 МПа [7]

d (ДХЭ-пар)=– принимаем стандартный диаметр равный 80 мм.

D (этилен) = – принимаем стандартный диаметр равный 125 мм

D (хлор) = – принимаем стандартный диаметр равный 125 мм.

7.3 Расчёт теплообменника

Исходные данные:

Тепловая нагрузка Q = 8524050 Вт

ДХЭ охлаждается от 60°С до 45°С оборотной водой с начальной температурой 25°С и конечной температурой 35°С.

7.3.1 Cредняя разность температур при противотоке

6045

3525

=25

[8]

7.3.2 Средняя температура воды

7.3.3 Средняя температура ДХЭ

[8]

7.3.4 Определим расход воды

где с– теплоёмкость воды, Дж/(кг×К)

С=4190 Дж/(кг×К) [8]

Gм3/с

=1000 кг/м [8]

7.3.5 Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена

 Скачать реферат