Расчет трубчатого реактора пиролиза

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

Образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Технологический факультет

Кафедра «Газохимия и моделированиехимико-технологических процессов»

Отчёт по лабораторной работе №1

На тему: «Расчет трубчатого реактора пиролиза»

Вариант 16

Выполнил:

ст.гр. БТГ-22-01        Киреев Р.Т

Проверил:

доц., канд. хим.наук        Хафизова С.Р.

Уфа  2025

1. Технологический расчет

1. Последовательность предварительного расчета реакционного змеевика трубчатой печи

Предварительный расчет реакционного змеевика трубчатой печи градиентного типа ведется в следующей последовательности:

1. Рассчитывают процесс горения.
2. По известным данным (производительность печи по сырью, состав сырья и пирогаза) определяют:

• молекулярную массу и плотность сырья (при нормальных условиях), массовые и мольные количества каждого компонента в сырье;
• молекулярную массу и плотность пирогаза (при нормальных условиях), массовые и мольные количества каждого компонента в пирога- зе;
• состав парогазовой смеси на входе в печь и на выходе из неё в мас- совых и мольных долях.

1. Зная состав газа, который подвергают пиролизу, определяют тем- пературу в конце реакционного змеевика. Для этого предварительно зада- ются величиной общего времени пребывания газовой смеси в змеевике печи.
2. Определяют полезную тепловую мощность (полезное тепло) печи, её коэффициент полезного действия и часовой расход топлива.

Расчеты ведут по следующей схеме:

а) определяют температуру на выходе из реакционного змеевика с учетом углеродного состава сырья;

б) находят теплоту реакций и часовой расход тепла на реакции пи- ролиза;

в) определяют часовое количество тепла, необходимого для нагрева- ния парогазовой смеси (сырья и водяного пара) от температуры на входе в печь до температуры входа в реакционный змеевик, которая предвари- тельно должна быть принята;

г) находят часовое количество тепла, расходуемого на нагревание парогазовой смеси в реакционном змеевике, имея в виду, что в начале

змеевика парогазовая смесь состоит из сырья и водяного пара, а в конце – из продуктов пиролиза (пирогаза) и водяного пара;

д) рассчитывают часовое количество тепла, расходуемого в реакци- онном змеевике;

е) находят полезное тепло печи:

ж) задаваясь температурой уходящих из печи дымовых газов и долей потерь тепла печью в окружающую среду, находят к. п. д. печи;

з) определяют часовой расход топлива.

1. Определяют температуру дымовых газов, покидающих радиант- ную камеру. Для этого из уравнения теплового баланса топки, зная тепло- вую нагрузку реакционного змеевика, находят энтальпию дымовых газов на выходе из топки и соответствующую температуру.
2. Определяют поверхность нагрева реакционного змеевика, задава- ясь предварительно её допускаемой теплонапряженностью. Выбирая диа- метр и полезную длину трубы, находят общую длину реакционного змее- вика. Принимая число параллельно включенных потоков, определяют по- лезную длину труб и число труб в одном потоке. Принимая полную длину одной трубы, находят полную длину одного потока реакционного змееви- ка.
3. Определяют время пребывания парогазовой смеси в реакционном змеевике.

Расчет ведут по следующей схеме:

а) принимают давление в конце реакционного змеевика, задаются ве- личиной потерь напора в нём и находят давление в начале змеевика;