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.
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...
|
Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...
|
Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...
|
Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...
Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...
Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P
1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...
|
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем
1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...
Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...
Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...
|
|
