Материальный баланс реактора

На основе сделанного выше посекционного расчета реактора можно составить его общий материальный баланс (таблица 2.12).

Таблица 2.12 - Общий материальный баланс реактора алкилирования

Отношение изобутан/олефин (бутилен)

Мольное отношение изобутан/олефин должно быть высоким. В таблице 2.13 приведены эти отношения по каждой секции и в целом по реактору. Мольные количества изобутана подсчитываются по его массовым количествам, поступающим в секции (таблица 2.13).

Таблица 2.13 - Отношения изобутан/олефин по каждой секции и реак

тору в целом

Как следует из таблицы 2.13, в секциях горизонтального реактора поддерживается повышенное отношение изобутан/олефин по сравнению с рекомендуемым 6 : 1 или 10:1 для вертикальных реакторов. Это приводит к уменьшению выхода побочных продуктов реакции и к относительному снижению расхода циркулирующего изобутана.

Размеры реактора

Объем отстойной зоны реактора. В этой зоне происходит разделение выходящих из пятой секции реактора углеводородов и серной кислоты.

Зная массовые количества жидких компонентов, покидающих пятую секцию (таблица 2.12), и их плотности, найдем объемное количество смеси. Оно составит R_m5 = 104,8 м³/ч. Принимая время отстоя т_р = 60 мин и степень заполнения ср = 0,7, найдем объем зоны отстоя:

_т, _ • ^т0 _ 104,8 • 60 з

^р0 " 60 <р 60-0,7 “ ^М

Тогда длина зоны будет:

, ⁴~^°

• 0 я ? D²
• 4-148
• 3,14 ? 3,4²

= 16,3 м.

Объем реактора. Найдем общую длину цилиндрической части реактора

= L_p + L_o = 5 • 2 + 16,3 = 26,3 м,

где L_p = N1- длина реакционной зоны.

Объем цилиндрической части реактора (практически равный его объему) будет равен:

тг • D² 3,14 • 3,4²

V_p0=—---Ц = '--26,3 = 238 м³.

^н 4 ^м 4