Сравнительный анализ рециркуляционных схем на примере реакции изомеризации
Рефераты >> Химия >> Сравнительный анализ рециркуляционных схем на примере реакции изомеризации

Таблица 3.3. Численная зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме реакторов V = 5м3 при подаче рецикла на вход первого реактора.

График представлен на рис.3.3.

Рис.3.3. Зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме реакторов V = 5м3 при подаче рецикла на вход первого реактора.

По графику видно, что при наращивании рецикла, энергозатраты увеличиваются, сначала походя через некоторый минимум, который соответствует оптимальной величине рецикла.

Для схемы с рециклом, охватывающим один реактор численная зависимость выглядит следующим образом (таблица 3.4):

R, кмоль/час

Rb

Q*107, кДж/час

7,5

81

3,02356

8

60

2,23976

9

50

1,86656

10

50

1,86636

11

50

1,86646

12

50

1,86641

15

51

1,90376

20

55

2,05305

25

60

2,23976

30

65

2,42644

35

70

2,61309

40

75

2,79947

45

79

2,94901

50

85

3,17299

55

89

3,32223

60

95

3,54617

65

99

3,69527

70

105

3,91953

75

109

4,06921

Продолжение.

80

115

4,29231

85

119

4,44231

90

125

4,66578

95

129

4,81576

100

135

5,03959

Таблица 3.4. Численная зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме V = 5м3 при подаче рецикла на вход второго реактора.

Графическая зависимость представлена на рис.3.4.

Рис.3.4. Зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме V = 5м3 при подаче рецикла на вход второго реактора.

На рис.3.4. прослеживается почти такая же зависимость как и на рис.3.3. только различаются минимумами знергозатрат. В схеме с охватом рециклом двух реакторов минимум находится ниже (энергозатраты меньше).

Обсуждение результатов.

Для того, что бы проследить отличия в схемах с различным охватом рециклом, построим совместные графики.

На рис.3.5. представлена зависимость величины рецикла от суммарного объема реакторов, построенная по результатам количественного анализа.

Рис.3.5. Зависимости величины рецикла от суммарного объема реакторов при различном охвате рециклом реакторов.

По графику видно, что при больших величинах рецикла или объема обе зависимости очень близки, а при малых величинах рецикла или объема зависимости отдаляются друг от друга. Например, при фиксированном суммарном объеме реакторов V = 300м3, величина рецикла в системе с охватом рециклом двух реакторов R = 5,015657 кмоль/час, а с охватом одного реактора R = 5,175953 кмоль/час. А при суммарном объеме реакторов V=10м3, величины рецикла соответственно равны 14,27051 и 27,5 кмоль/час. Причем, схема, в которой рецикл охватывает два реактора, оказывается выгоднее, чем схема, в которой рецикл охватывает один реактор.Т. к. в первой при малых величинах суммарного объема реакторов требуется меньшая величина рецикла, для достижения заданной конверсии, чем во второй.

Теперь строим совместный график зависимостей величины рецикла от суммарного объема реакторов при различной подаче рецикла по расчетным данным, полученным в программе ChemCad. В обеих системах протекает одна и та же реакция изомеризации параксилола в ортоксилол. Начальный поток F=10 кмоль/час содержит только чистый параксилол, xf=1. Ректификационная колонна содержит 70 тарелок. Тарелка питания №35, паровое число Rb=50.

График представлен на рис.3.6.


Страница: