Контрольная работа: Розрахунок реактора

Технологічні:

1) максимальна продуктивність при мінімальних витратах (матеріалів, енергії, праці на обслуговування). Досягається підбором оптимальної конструкції і режиму роботи, що забезпечує максимальну інтенсивність роботи;

2) стійкість заданого технологічного режиму і основних параметрів процесу (Т, Р, С), точність і зручність регулювання, можливість застосування автоматизації. Забезпечується шляхом правільного вибору конструкції, установкою приладів контролю і регулювання процесу;

3) механізація та автоматизація завантаження і вивантаження;

4) конструкція апаратів повинна задовольняти вимогам техніки безпеки і промислової санітарії. Досягається за рахунок їхньої герметичності та ізоляції.

Конструктивні:

1) підбор конструкційних матеріалів і підвищення запасу міцності;

2) довговічність і надійність. Розрахунковий термін служби апаратів 10 - 12 років, він може бути збільшений шляхом використання корозійностійких матеріалів, застосування антикорозійних, антіфрікацийних і термостійких покрить і своєчасним ремонтом;

3) конструктивна досконалість. Характеризується малими габаритами і вагою апарата або машини, малої материало- і енергоємністю, а також простотою збірки;

4) транспортабельність;

5) уніфікація.

1.3 Порядок розрахунку апаратури

1.3.1 Технологічний розрахунок

Метою розрахунку є визначення розмірів апарата або числа апаратів при відомих розмірах. На основі заданої продуктивності і матеріального балансу процесу розраховують матеріальні потоки вихідних, проміжних і кінцевих речовин.

Основні розміри апарата – об'єм Yр (м3) або поверхня масо- або теплопередачі F (м2) обчислюють відповідно до норм технологічного режиму (Т, Р, С) за законами кінетики хімічних реакцій, тепло- і масообміну.

Основне рівняння для розрахунку обсягу апарата (або їхнього числа):

Yр = w * τ / n,

де: w - об'ємна продуктивність по реакційній масі, м3/с;

τ – час перебування (тривалість взаємодії) вихідних речовин в апараті для досягнення заданого ступеня перетворення, с;

n – число апаратів.

При розрахунку об'єма апаратів необхідно враховувати ступінь заповнення їх реакційним середовищем. Як правило, апарати для проведення жидкофазных процесів заповнюються не цілком з метою запобігання переливів і гідравлічних ударів. Коефіцієнт заповнення реактора розраховується по формулі:

φ = Yр / Yа,

де: Yа – повний об'єм апарата.

У залежності від конструкції апарата і типу процесу коефіцієнт складає:

1) мірники, збірники, сховища: 0,85 – 0,9;

2) реактори, розчинники, кристалізатори: 0,75 – 0,8;

3) для процесів, що протікають зі значним піноутворенням: 0,4 – 0,6.

Для підвищення надійності роботи апаратів використовується коефіцієнт запасу продуктивності α , що у залежності від конструкції апарату і типу процесу має наступні величини:

1) для простих апаратів без частин, що рухаються: 1,0 – 1,05;