Тжірибелік саба №4. Мнайхимиялы процестерді материалды баланстары.

Тапсырма:

1. Материалды баланстарды ру принциптері.

2. Есептер шыару.

3. здігінен шыаруа арналан есептер.

дістемелік нсаулытар:

Кп жадайда здіксіз жретін мнайхимиялы процестер шін материалды баланс тедеуін заттарды саатты кірісі мен шыысын негізге ала отырып ру абылданан:

 

G_баст.= G_соы; кг/са (1)

 

G_баст.= G_1баст.+ G_2баст. +···+ G_{i баст.} (2)

 

G_соы= G_1соы + G_2соы+···+ G_{i соы} (3)

 

Химиялы згерістер жретін жйелерде енген i-ші компонентті массасы згеріске шыраан жне згеріске шырамаан i-ші компонентті массаларыны осындысына те:

 

G_{i баст}= G_{i зг.шырамаан} + G_{i зг.шыраан} (4)

 

Газ трізді заттарды рециркуляциясымен жмыс істейтін жйелер шін (этиленді тура гидратациялау, оксосинтез, этиленді оксидке тотытыру жне т.б.) детте газды бастапы аынымен жйеге тсетін жне реакция нтижесінде тзілетін рекеттесетін заттар мен инертті оспалар шін, жйені рбір компоненті шін жне компоненттер тобы шін жеке газды баланстар ру ажет болады.

Мнайхимиялы німдер ндірісіні процестерінде рашан шыын болады. Бл рылы (соры, компрессорлар, бырлар жне т.б.) саылауларыны серінен болатын механикалы шыындар, сонымен атар масатты німді оны реакция німдерінен бліп алу кезінде болатын шыындар.

Механикалы шыындар ескерілсе, материалды баланс мына тедеумен рнектеледі:

G_баст.= G^'_соы+ G_шыын (5)

мндаы G^'_{соы =} G_соы – G_шыын (6)

 

5-тедеудегі G^'_соы мні реакция німдерінен бліп аланда жоалатын масатты німні млшерін амтиды, себебі, ол жанама німдерді рамында ескеріледі.

Материалды балансты ранда барлы ндірістік шыындар ескеріледі, нтижесінде ондырыа тсетін шикізат пен реагенттерді млшері німні берілген млшерін алуа ажетті млшерден жоары болады. Біра жеке ондырылардаы аппаратураларды технологиялы есептеулері оан тсетін шикізат пен реагентті жалпы млшері шін шыынды ескермей рылады.

Есеп 1. німділігі жылына 600 мы тонна болатын тауарлы этилен ндіруде олданылатын бензинді пиролиздеу ондырысыны материалды балансын рыыз. Тзілетін этанды пиролиздеу блек пеште жргізіледі.

Бастапы деректер:

Бір жылда жмыс істейтін саат саны: 7920;

ндірісті барлы сатыларындаы этилен шыыныны жалпы млшері: 4%;

Этиленді газ блу сатыларындаы потенциалды млшерінен бліп алу тередігі: 98%;

Бензинді пиролиздеу німдеріні шыымы, % (масс.):

Н₂ – 0,85; СН₄ – 15,8; СО + СО₂ + H₂S – 0,1; С₂Н₂ – 0,4; С₂Н₄ – 27,5; С₂Н₆ – 4,1; С_ЗН₄ – 0,3; С₃Н₆ – 13,0; С₃Н₆ – 0,55; С₄Н₆ – 4,2; С₄Н₈ – 3,1; C₄H₁₀ – 0,4; 200⁰С дейінгі С₅ сйы німдер – 23,2; ауыр шайыр (200⁰С жоары) – 6,4; кокс – 0,1;

Этанды пиролиздеу німдеріні рамы, % (масс.):

Н₂ – 3,5; СН₄ – 5,0; СО + СО₂ – 0,5; С₂Н₂ – 0,5; С₂Н₆ – 37,2; С₂Н₄ – 47,6; С₃Н₆ – 0,9; С₃Н₈ – 0,1; С₄Н₆ – l,2; С₄Н₈ – 0,3; C₄H₁₀ – 0,1; С₅ жне одан жоары – 3,1.

Есепке дістемелік нсаулытар:

німділік тауарлы этилен бойынша берілгендіктен, шыын мен потенциалды млшерінен этиленді бліп алу тередігін ескере отырып, этилен бойынша німділікті анытау ажет.

 

(1)

 

мндаы G^r_э1 – шыын ескерілген жадайдаы этилен бойынша німділік, т/жыл;

G^r_э – тауарлы этилен бойынша німділік, т/жыл;

Ш – этилен шыыны, бірлік лес;

 

(2)

 

мндаы G^r_э2 – этиленді потенциалды млшерінен бліп алу тередігі ескерілген жадайдаы пиролиз ондырысыны німділігі, т/жыл;

ШАТ – потенциалды млшерінен шыарып алу тередігі, бірлік лес;

рі арай этиленні саатты шыынын анытаймыз (кг/са):

 

(3)

мндаы Z – бір жылдаы жмыс саатыны саны.

 

Этилен бензиннен де, сонымен атар рециркулирлеуші этаннан да тзілетіндіктен, этилен бойынша баланс ру ажет.

Этиленні жалпы млшері:

G_э= G_бХ _э1+ G _этХ _э2 (4)

 

мндаы G_б, G_эт – бензин мен этан бойынша пиролиз пешіні сйкесінше німділіктері, кг/са;

Х_э, Х_э2 – бензин мен этанды пиролиздеу кезінде тзілген этиленні сйкес шыымы, массалы лестер.

 

Бензиннен тзілетін этанны млшері (кг/са):

 

G^/ _эт= G_бХ _эт (5)

 

мндаы Х _эт – бензинге шаандаы этанны шыымы, массалы лестер.

Этан пешіне тсетін этанны млшері (кг/са):

 

(6)

мндаы К_эт – этан конверсиясы.

G _эт мнін 4-тедеуге оямыз:

(7)

 

Бензин пештеріні жктелуін табамыз (кг/са):

(8)

 

Этан пешіні жктелуін 6-тедеу бойынша есептейміз.

Бензин мен этанды пиролиздеу німдеріні млшерін алдымен жеке-жеке, рі арай оларды осып есептеп, айрылуды материалды балансын рамыз.

 

осымша дебиет 3[14-18], 7[75-92]

Баылау сратары:

1. Мнайхимиялы процестерді материалды балансы табиатты андай заына сйеніп рылады?

2. Газтрізді заттарды рециркуляциясы арылы жретін процестер шін материалды баланстарды руды ерекшеліктері.

3. Жеке рылыларды технологиялы есептеулерде шыын ескеріле ме?