Материальный баланс процесса
Для определения выхода продуктов используются рисунки 3.3а, 3.3б в случае пиролиза пропана; 3.4а, 3.4б – этана и 3.5а, 3.5б – бензина. Выходы продуктов зависят от фактора жесткости, предложенного Линденом, который увязывает два переменных параметра – температуру и время контакта в один и дает возможность представить зависимость выхода целевых продуктов от жесткости процесса. Фактор жесткости рассчитывается по следующему уравнению:
 , (3.1)
где F – фактор жесткости; ТК – температура процесса, °С; τ – время контакта процесса, с.
Из рисунков 3.3а и 3.3б определим выходы основных продуктов пиролиза пропана.
Выход непревращенного пропана определяется по формуле
 , (3.2)
где  – сумма выходов остальных продуктов, % масс.
В случае пиролиза этана по формуле (3.2) определяется выход непревращенного этана; в случае пиролиза бензина по формуле (3.2) определяется выход тяжелой смолы пиролиза. Для упрощения расчетов принимается, что в ходе пиролиза не происходит образования кокса, соответственно его выход равен нулю.
Поскольку доля водяного пара, участвующего в химических превращениях, в ходе пиролиза крайне мала, то принимается, что приход водяного пара равен его расходу.
Таблица 3.1 – Материальный баланс процесса
| Вещество
| % масс. на пропан
| т/год
| т/сут
| кг/ч
| кг/с
| | Приход
|
|
|
|
|
| | Пропан
| 100,0
| 75000,0
| 234,4
| 9766,7
| 2,713
| | Водяной пар
| 20,0
| 15000,0
| 46,9
| 1954,2
| 0,543
| | Итого
| 120,0
| 90000,0
| 281,3
| 11720,8
| 3,256
| | Расход
|
|
|
|
|
| | Водород
| 1,6
| 1200,0
| 3,8
| 158,3
| 0,044
| | Метан
| 15,9
| 11925,0
| 37,3
| 1554,2
| 0,432
| | Этан
| 2,5
| 1875,0
| 5,9
| 245,8
| 0,068
| | Этилен
| 26,3
| 19725,0
| 61,6
| 2566,7
| 0,713
| | Пропан
| 26,1
| 19575,0
| 61,2
| 2550,0
| 0,708
| | Пропилен
| 19,0
| 14250,0
| 44,5
| 1854,2
| 0,515
| | Бутаны
| 0,05
| 37,5
| 0,1
| 4,2
| 0,001
| | Бутилены
| 1,5
| 1125,0
| 3,5
| 145,8
| 0,041
| | Бутадиен
| 1,3
| 975,0
| 3,0
| 125,0
| 0,035
| | С5+
| 5,8
| 4350,0
| 13,6
| 566,7
| 0,157
| | Водяной пар
|
|
| 46,9
| 1954,2
| 0,543
| | Итого
| 120,1
| 90037,5
| 281,4
| 11725,0
| 3,257
|
Из формулы (3.2) выход непревращенного пропана определяется:
Для дальнейших расчетов необходимы молекулярная масса пирогаза и его плотность. Соответствующие расчеты сводятся в таблицу 3.2.
Молекулярная масса пирогаза из таблицы 3.2 составляет МПИР = 25,062 г/моль. Молекулярная масса сырья (пропана) равна MC = 44 г/моль. В случае если в качестве сырья применяется смесь газов, то составляется аналогичная таблица для сырья с расчетом его молекулярной массы.
Плотность сырья и пирогаза вычисляется по формуле
 (3.3)
Для сырья и пирогаза плотность соответственно составит:
 ,  .
Таблица 3.2 – Состав и свойства пирогаза (без водяного пара)
| Компонент
| Доля масс., xi
| Mr, г/моль
| xi/Mri
| Доля мольная,
| Mri∙
| Количество
| | кг/с, Gi
| кмоль/с, Gi'= =Gi/Мr
| моль/
моль сырья, Gi'/G'УСТ
| | Водород
| 0,0160
|
| 0,00800
| 0,2003
| 0,401
| 0,043
| 0,022
| 0,357
| | Метан
| 0,1590
|
| 0,00994
| 0,2489
| 3,982
| 0,431
| 0,027
| 0,438
| | Этан
| 0,0250
|
| 0,00083
| 0,0208
| 0,624
| 0,068
| 0,002
| 0,032
| | Этилен
| 0,2630
|
| 0,00939
| 0,2351
| 6,583
| 0,714
| 0,026
| 0,421
| | Пропан
| 0,2610
|
| 0,00593
| 0,1485
| 6,534
| 0,708
| 0,016
| 0,259
| | Пропилен
| 0,1900
|
| 0,00452
| 0,1132
| 4,754
| 0,515
| 0,012
| 0,194
| | Бутаны
| 0,0005
|
| 0,00001
| 0,0003
| 0,017
| 0,001
| 0,000
| 0,000
| | Бутилены
| 0,0150
|
| 0,00027
| 0,0068
| 0,381
| 0,041
| 0,001
| 0,016
| | Бутадиен
| 0,0130
|
| 0,00024
| 0,0060
| 0,324
| 0,035
| 0,001
| 0,016
| | С5+
| 0,0580
|
| 0,00081
| 0,0203
| 1,462
| 0,157
| 0,002
| 0,032
| | Сумма
| 1,0000
|
| 0,03994
| 1,0000
| 25,062
| 2,713
| 0,109
| 1,765
|
Мольный расход сырья определятся по формуле
 , (3.4)
где  – массовый расход сырья, кг/с.
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...
|
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
|
Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...
|
Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...
|
Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...
Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...
Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...
|
Патристика и схоластика как этап в средневековой философии Основной задачей теологии является толкование Священного писания, доказательство существования Бога и формулировка догматов Церкви...
Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...
Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации
К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...
|
|
