Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Высокомолекулярная химия -> Поляков А.В -> "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" -> 35

Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза - Поляков А.В

Поляков А.В, Дунто Ф.И., Кондратьев Ю.Н., Кобяков В.М., Зернов В.С. Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза — Л.: Химия, 1988. — 200 c.
ISBN 5-7245-0081-7
Скачать (прямая ссылка): pevd.djvu
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 77 >> Следующая

Таким образом, с ростом диаметра труб реактора его производительность растет, а конверсия падает. Причем такая зависимость сохраняется для практически всего допустимого интервала входных температур реакционной смеси и длин реактора. Значит, в широкой области значений переменных процесса должно существовать такое значение диаметра труб реактора, которое наилучшим образом удовлетворяло бы обоим этим критериям. Естественно, что оптимальный диаметр труб зависит от значимости каждого из критериев; необходимо решить, что более важно: повышение конверсии или производительности проектируемого реактора. При равной значимости этих критериев оптимальным в широком интервале входных температур является внутренний диаметр труб реактора 30-35 мм (рис. 5.11).
5.3.2. Многозонный трубчатый реактор
Многозонный трубчатый реактор отличается тем, что в нем по длине реактора с целью повышения его производительности предусматривается несколько точек дополнительного ввода свежей реакционной смеси. От выбора числа таких вводов и мест их расположения существенно зависит производительность реактора. Варьируя длину, диаметры зон реактора и распределение реакционной смеси по вводам, можно значительно увеличить выход полиэтилена. При этом решается задача как выбора оптимального режима, так и оптимального конструирования реактора.
Математическая модель многозонного реактора аналогична рассмотренной выше модели однозонного реактора, если принять ее для одной из зон реактора и пересчитывать начальные условия при переходе от данной зоны к последующей [70].
В первый ввод (в начало реактора) подается поток Єх с концентрацией этилена [М]01, варьируемой концентрацией инициатора [І]0 г и температурой реакционной смеси на входе Т01. Распределение потоков по зонам реактора характеризуется коэффициентами і//,-= ?,/(7 2,
и — число зон). Концентрация этилена в потоках, подаваемых в зоны, постоянна и равна 1, а после смешения основного и дополнительного бокового („подпитывающего") потоков рассчитывается следующим образом:
93
92
Начальные концентрации инициатора [І],- в каждой зоне варьируются. Концентрация инициатора во вводимом потоке определяется по формуле:
ШМі<»і —С?--і[і]к(._і) .
0І~-^-• (5'24)
Начальные температуры в каждой зоне реактора — температуры смешения — задаются из технологических соображений, а затем рассчитывается требуемая для этого температура реакционной смеси в подпитывающих потоках по зонам реактора:
Тіві- Ті-і ві-і
Предполагается, что водяная рубашка имеет столько же зон, сколько и реактор. Длины зон рубашки и реактора одинаковы, причем варьируемые температуры теплоносителя 0 принимаются постоянными вдоль каждой зоны рубашки. Внутренние диаметры труб реактора для каждой из зон реактора выбирали таким образом, чтобы скорости потоков в зонах были одинаковы. Уравнения (5.18) —(5.20) вместе с (5.23) —(5.25) и уравнениями для расчета коэффициента теплопередачи в реакторе и плотности реакционной смеси представляют математическую модель реактора.
В качестве критерия оптимальности, как и ранее, принимается максимальная степень превращения этилена в полиэтилен за один проход газа через реактор, т.е. минимум концентрации этилена Мк на выходе из реактора.
При решении задачи налагаются ограничения на фазовую координату Т (температуру в реакторе), общий расход и скорость реакционной смеси, а также на температуру реакционной смеси в боковых потоках Го,-:
747-макс. 2С, = С; vA<v<vG^, 7,01>7'0МИН
Моделирование показало, что конверсия быстро возрастает с повышением температуры по длине реактора, а затем после достижения максимальной температуры увеличивается незначительно. Поэтому было предложено делать дополнительные вводы газа в реактор в точки с максимальной температурой. К такому же выводу о выборе длины зоны реактора в соответствии с координатой максимума температуры приводит анализ чувствительности концентрации мономера в конце реактора [М1К к варьированию точки ввода в реактор (рис. 5.12): изменение
94
Рис. 5.12. Чувствительность концентрации мономера к точке
ввода реакционной смеси: / — изменение концентрации мономера в конце реактора; 2 — кривая чувствительности
дМк
знака чувствительности —
д/,
происходит вблизи температурного максимума по длине реактора.
Таким образом, в исследуемом многозонном трубчатом реакторе длины зон определялись положением точек максимума температурного профиля. Результаты моделирования показывают, что наибольшее влияние на общую длину и производительность реактора оказывает количество смеси, подаваемой в первую зону.
Однозонный реактор дает всегда меньшую производительность, чем многозонный. Например, однозонный реактор при максимальной температуре (~ 300 °С) обеспечивает конверсию этилена 16%. При двухзонной конструкции и половинном потоке в каждую зону конверсия увеличивается на 6 % и достигает 22 % при той же Iм акс. При двух боковых вводах и /, =0,5; 12 -Із =0,25 конверсия этилена достигает 25% при более низких максимальных температурах в зонах. О конверсии, достигаемой в реакторах с одинаковой длиной и разным числом вводов можно судить по рис. 5.13.
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 77 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама