Тжірибелік саба №5. Мнайхимиялы процестерді жылу баланстары.

Тапсырма:

1. Жылу баланстарын ру принциптері.

2. Есептер шыару.

3. здігінен шыаруа арналан есептер.

дістемелік нсаулытар:

Химиялы процестерді жылу баланстарын ру шін аппарата кіретін жне аппараттан шыарылатын жылу млшерін анытау ажет. Энергия саталу заына сйкес жылуды кіруі мен шыуы те болу керек:

Q_кір =Q_шы (1)

 

мндаы Q_кір – реагенттермен бірге аппарата енгізілетін жне экзотермиялы реакциялар жргенде блінетін жылуды жалпы млшері, Вт;

Q_шы – эндотермиялы реакциялар жргенде жтылатын жылу мен оршаан ортаа блінетін шыынды оса есептегендегі аппараттан шыатын жылуды жалпы млшері, Вт;

Реагенттермен бірге аппарата енгізілетін немесе одан реакция німдерімен бірге шыарылатын жылу млшерін есептегенде жылусиымдылы немесе энтальпияны олдануа болады:

Сйытыпен бірге енгізілетін немесе шыарылатын жылу млшері, Вт.

 

Q = Gc_жt =Gі (2)

 

(3)

 

мндаы Q – жылу млшері (жылу аыны), Вт;

G – реагентті немесе реакция німіні млшері, кг/са;

c_ж, c_п – сйы пен буды сйкесінше орташа жылусиымдылытары, кДж/(кг·⁰С);

r – жасырын булану жылуы, кДж/кг;

t – температура, ⁰С;

t_н, t_п – аныу жне ызу температуралары сйкесінше, ⁰С;

і – сйыты энтальпиясы, кДж/кг;

I – бу энтальпиясы, кДж/кг.

Жылу млшерін энтальпияны олданып есептеу олайлыра, сіресе жылу балансынан температураларды біреуін анытау ажет болса.

Есеп 1. н-бутанды дегидрлеуді реакторлы блогы регенераторыны жылу балансын рыыз жне отын мен ауа шыынын анытаыз.

Бастапы деректер:

Температура, ⁰С:

кіретін катализаторды t_к1=570; шыатын катализаторды t_к2=650, кіретін ауаны t_а=200, шыатын регенерация газыны t_р.г.=590; кокстелген катализаторды млшері G_кат=823753 кг/са; катализатордаы коксті млшері: регенератора кіргендегі – 0,124; регенератордан шыандаы – 0,005; арты ауа коэффициенті £ = 1,3;

Коксті элементтік рамы, % (масс.): С – 97,5; Н – 2,5.

Отын газыны рамы, % (кл): Н₂ – 59,1; СН₄ – 13; С₂Н₄ – 4; С₂Н₆ – 3; С₃Н₆– 5; С₃Н₈ – 2,5; С₄Н₁₀ – 2,5; N₂ – 6,0; СО₂ – 4,9.

Есепке дістемелік нсаулытар:

н-бутанды дегидрлеуді реакторлы блогыны регенераторына кокстелген катализатор, катализаторды ыздыруа арналан отын газы жне оны регенерациялау мен отынды жауа ажет ауа кіреді. Отын беру коксты жану жылуы дегидрлеу реакциясын жргізуге ажет жылудан айтарлытай аз боландытан ажет.

Есепті шарты бойынша кокстелген катализаторды млшері, кокстелген жне регенерацияланан катализатордаы коксті млшері белгілі. Бл мліметтер бойынша кйдіруге тиесілі коксты млшері мен регенерацияланан катализаторды млшерін анытауа болады. Біра, коксты таза катализаторды массасына жатызатынын ескеру ажет.

Регенерацияланан катализаторды млшерін табамыз, кг/са:

 

G_{рег.кат}. = G_кат + G_катх_{рег.кат.} = G_кат (1+ х_{рег.кат.}) (1)

 

мндаы G_кат – таза катализаторды млшері, кг/са;

х_{рег.кат.} – регенерацияланан катализатордаы коксты млшері, массалы лес.

 

 

Сйкесінше, кокстелген катализаторды млшері:

G_{кокс.кат}. = G_кат (1+ х_кокс) (2)

мндаы х_кокс – кокстелген катализатордаы коксты млшері.

2-тедеу арылы таза катализаторды массасын табамыз жне оны мнін 1-тедеуге оямыз:

(3)

(4)

 

Кйдіруге тиесілі коксты млшерін айырмасы бойынша табамыз:

 

G_кокс = G_{кокс.кат.} - G_{рег.кат.} (5)

Сонымен, есептеуге ажетті барлы шамалар белгілі.

Негізгі дебиет 4[65-88]

осымша дебиет 3[14 - 18]; 7[5-24]

Баылау сратары:

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

2. Реагенттермен бірге аппарата енгізілетін жне одан реакция німдерімен бірге шыарылатын жылу млшерін алай есептеуге болады?

3. Экзотермиялы жне эндотермиялы реакцияларды жылу эффектілері процесті технологиялы параметрлеріне алай сер етеді?