Современное технологическое оформление процесса

Необходимые округления при определении массовых потоков компонентов (в кг/ч) обусловлены точностью расчетов и необходимостью соблюдения закона сохранения масс.

Расчет основных

расходных коэффициентов. Для получения 25000 кг/ч 100%-го этилена затрачивается 51743 кг/ч этановой фракции и

20697 кг/ч водяного пара (см. табл. 1).

Рассчитывают расходные коэффициенты:

по этановой фракции: 51743/25000 = 2,070 кг/кг;

по водяному пару: 20697/25000 = 0,828 кг/кг.

что соответствует показателям эксплуатации промышленных установок.

Образуется дополнительно на 1 т этилена, кг:

пропилена: 2138/25,00 = 85,5;

бутадиена -1,3: 885/25,00 = 35,4;

бензола: 392/25,00 = 15,7.

2.3.2 Тепловой расчет аппарата

Исходные данные: в трубном пространстве ЗИА охлаждается пирогаз, который содержит: сухого газа - 58758/(9 - 3600) = 1,813 м3/с; водяного пара - 25537/(9 - 3600) = 0,788 м3/с;

компонентный состав пирогаза см. табл. 2; температура пирогаза, °С: на входе — 845; на выходе — 420; давление пирогаза 0,45 МПа;

в межтрубное пространство подают умягченную воду при температуре 323 °С, соответствующей температуре кипения при давлении 12 МПа.

Цель расчета

- определение паропроизводительности и тепловой нагрузки (теплового потока) аппарата.

Уравнение теплового баланса аппарата в общем виде:

Ф1 + Ф2 = Ф3 + Ф4 + Фпот,

где Ф1,Ф2,Фз, Ф4 - тепловые потоки поступающего пирогаза, умягченной воды, уходящего пирогаза и получаемого насыщенного водяного пара соответственно, кВт; Фпот - теплопотери в окружающую среду, кВт.

Для определения значений Ф1 и Ф3 рассчитывают средние объемные теплоемкости пирогаза при температуре Т1 = 845 + 273=1118 К и Т3 = 420 + 273 = 693 К соответственно (см. табл. 4).

Объемная теплоемкость водяного пара:

при Т1 = 1118 К с = 42,00/22,4 =1,8750 кДж/(м3-К); при Т3 = 693 К с = 37,49/22,4 = 1,6737 кДж/(м3-К).

Тепловой поток пирогаза на входе в ЗИА (поток 6): Ф1 = (1,813 · 3,7634 + 0,788 · 1,8750) · 845 = 7013,96 кВт.

Таблица 4. Расчет средних объемных теплоемкостей

Тепловой поток пирогаза на выходе из ЗИА (поток 7) :

Ф3 = (1,813 · 2,9718 + 0,788 · 1,6737) · 420 = 2816,83 кВт.

Тепловой поток умягченной воды (поток 8):

Ф2

=

mх ·1455 кВт,

где mх - массовый расход умягченной воды (паропроизводительность), кг/с; 1455 - удельная энтальпия кипящей воды при р =12 МПа, кДж/кг.

Общий приход теплоты:

Ф1 + Ф2 = 7013,96 + 1455 mх кВт.

Принимаем, что теплопотери в окружающую среду составляют 5% от общего прихода теплоты, тогда