Решение задач часть 3 Расчет аппаратов нефтепереработки
Задача 3.12. На установке каталитического крекинга типа Ортофлоу В циркулирует 890000 кг/ч катализатора. Определить размеры отпарной секции pеактора, если известно: расход водяного пара составляет 0,6% масс. на циркулирующий катализатор; продолжительность пребывания катализатора в отпарной секции 1 мин; скорость движения водяных паров w = 0,3 м/с; плотность кипящего слоя катализатора рк.с.=380 кг/м3; температура и давление в секции 480 °С и 0,25 МПа.
Скачать решение задачи 3.12 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.13. На установке каталитического крекинга с кипящим слоем циркулирует 500000 кг/ч катализатора. Определить размеры отпарной секции, расположенной под реактором, если известно: расход водяного пара 0,5% масс. на катализатор; температура и давление в секции 470 °С и 0,2 МПа, в отпарной секции имеются перегородки, которые уменьшают ее сечение на 50%; скорость подачи водяного пара (на живое сечение секции) u=0,6 м/с; продолжительность пребывания катализатора в секции t=1,5 мин; плотность кипящего слоя катализатора ρк.с.=400 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.13 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.14. Определить диаметр и высоту регенератора установки каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора, если известно: объем дымовых газов Vд.г.=27,8 м3/с; скорость движения дымовых газов над кипящим слоем катализатора w=0,73 м/с; масса циркулирующего катализатора Gк.ц=585000 кг/ч; продолжительность пребывания катализатора в регенераторе 10 мин; плотность кипящего слоя рк.с =450 кг/м3; высота отстойной зоны принимается равной hо.з. =5,3 м.
Скачать решение задачи 3.14 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.15. В регенераторе установки каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора сжигают 8350 кг/ч кокса. Определить температуру катализатора на выходе из регенератора, если известно: масса циркулирующего катализатора Gк.ц=1200000 кг/ч; расход воздуха 11,5 кг/кг кокса; воздух подается с температурой 25 °С; температура катализатора на входе в регенератор 480 °С; теплота сгорания кокса (с учетом неполного сгорания в Q"p =23,442 МДж/кг; удельная теплоемкость катализатора Скт=1,046 кДж/(кгК), кокса Ск=1,255 кДж/(кгК), воздуха Св=1,0 кДж/(кгК) и дымовых газов Сдг=0,45 кДж/(кгК).
Скачать решение задачи 3.15 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.17. На установке каталитического риформинга с платиновым катализатором производительностью 60000 кг/ч по сырью перерабатывают фракцию с температурами 120-180 °С (d420 = 0,772 ; Ткр =601 К; Ркр=2,50 МПа; М=133 кг/кмоль). Определить размеры реакторов, если известно: давление и средняя температура в реакторе 2,02 МПа и 500 °С; объемная скорость подачи сырья w=1,0 ч-1; объем циркулирующего водорода 1500 м3/м3 сырья; линейная скорость движения паров сырья и циркулирующего газа w= 0,5 м/с; на установке шесть реакторов, соединенных последовательно по три.
Скачать решение задачи 3.17 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.21. Определить размеры реакторов на установке изомеризации н-гексана в присутствии палладия на цеолите, если известно: производительность установки по сырью Gc=1600 т/сут; объемная скорость подачи сырья w=3,5 ч-1; насыпная плотность катализатора pнас= 680кг/м3; общее число реакторов 2
Скачать решение задачи 3.21 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.26. Определить размеры реактора установки гидродеалкилирования метилнафталина в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора, если известно: производительность установки по сырью Gc = 5200 кг/ч; относительная плотность сырья d420 = 1,000; объемная скорость подачи сырья w=0,5 ч-1.
Скачать решение задачи 3.26 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.28. Рассчитать и подобрать нормализованный реактор-котел периодического действия по исходным данным: производительность по реакционной массе G = 85 кг/ч; начальная концентрация реагирующего вещества хн = 0,17 кмоль/м3; степень превращения y = 0,7; константа скорости реакции второго порядка Кр= 5,5*10-5 м3/(кмоль с); температура реакции tp =120°С; давление в реакторе Р = 0,25 МПа; плотность р = 1050 кг/м3; вязкость 0,015 Па с; теплоемкость 1900Дж/(кг К); теплопроводность 0,18 Вт/(м К).
Скачать решение задачи 3.28 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.33 Рассчитать камеру радиации печи пиролиза для этановой фракции. Производительность по сырью G=7000 кг/ч; количество добавляемого водяного пара Z=700 кг/ч; температура сырья на входе в печь равна 35 °С; состав сырья для пиролиза и состав продуктов пиролиза даны в табл. 3.1 и 3.2; сжигается газовое топливо следующего состава: CH4 - 59% и H2 - 41% (об.).
Таблица 3.1 Сырье этановая фракция
Скачать решение задачи 3.33 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.35. Рассчитать и подобрать нормализованный реактор-котел периодического действия по исходным данным: производительность по реакционной массе G=120 кг/ч; начальная концентрация реагирующего вещества Cн =0,2 кмоль/м3; степень превращения y = 0,75; константа скорости реакции второго порядка м3/(кмоль с); температура реакции tp =110°С; давление в реакторе Р=0,4 МПа; плотность рж=1050 кг/м3 ; вязкость 0,02 Па с; теплоемкость сж =1800 Дж/(кг К); теплопроводность 0,19 Вт/(м•К).
Скачать решение задачи 3.35 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.37. Рассчитать и подобрать нормализованный реактор-котел периодического действия по исходным данным: производительность по реакционной массе G = 200 кг/ч; начальная концентрация реагирующего вещества хн = 0,25 кмоль/м3; степень превращения y = 0,7; константа скорости реакции второго порядка Кр= 5*10-5 м3/(кмоль с) ; температура реакции tp =125°С; давление в реакторе Р = 0,4 МПа; плотность 1250 кг/м3; вязкость 0,020 Па с; теплоемкость 1800Дж/(кг*К); теплопроводность 0,185 Вт/(м К).
Скачать решение задачи 3.37 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.38. Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия. Уравнение химической реакции:
CuO + H2SО4 = CuSО4 + H2О;
производительность по продукту С (CuSО4) G = 4 т/сут; концентрация исходных веществ А(CuO) и В (H2SО4) в водных растворах или суспензиях xa=0,30*, xb=0,80*; коэффициент пропорциональности в уравнении Аррениуса ko =1,0•1010; энергия активации химической реакции Е =105•106 Дж/кмоль; степень превращения y = 0,77; плотность чистых веществ pА = 6400 кг/м3 ; pВ = 1830 кг/м3; pС = 3800 кг/м3; pD = 1000 кг/м3. Примечание: 1. Константы ko и Е взяты произвольно. 2.* Реагент находится в водной суспензии.
Скачать решение задачи 3.38 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.40. Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия. Уравнение химической реакции:
FeO + H2SО4 = FeSО4 + H2О;
производительность по продукту С (FeSО4) G = 8 т/сут; концентрация исходных веществ А(FeO) и В (H2SО4) в водных растворах или суспензиях xa=0,25*, xb=0,75; коэффициент пропорциональности в уравнении Аррениуса k0 = 98*1010; степень превращения y=0,82; энергия активации химической реакции E = 120*106 Дж/кмоль; плотность чистых веществ pA = 5180 кг/м3; pB = 1830 кг/м3; pC = 1900 кг/м3; pD = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.40 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.41 Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия. Уравнение химической реакции:
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;
производительность по продукту С (CaCl2) G =7 т/сут; концентрация исходных веществ А(CaO) и В (HCl) в водных растворах или суспензиях xa=1*, xb=0,20; коэффициент пропорциональности в уравнении Аррениуса k0 = 97*10-10; степень превращения y = 0,84; энергия активации химической реакции E = 114*106 Дж/кмоль; плотность чистых веществ pA = 3370 кг/м3; pB = 1600 кг/м3; pC = 2510 кг/м3; pD = 1000 кг/м3. Примечание: 1. Константы ko и Е взяты произвольно. 2.* Реагент находится в водной суспензии.
Скачать решение задачи 3.41 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.42. Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия. Уравнение химической реакции:
HCl + NH4OH = NH4Cl+H2O;
производительность по продукту С (NH4Cl) G =3 т/сут; концентрация исходных веществ А(HCl) и В (NH4OH) в водных растворах или суспензиях xa=0,05*, xb=0,10; коэффициент пропорциональности в уравнении Аррениуса k0 = 50*10^-10; степень превращения y = 0,85; энергия активации химической реакции E = 100*106 Дж/кмоль; плотность чистых веществ pA = 1600 кг/м3; pB = 1700 кг/м3; pC = 1530 кг/м3; pD = 1000 кг/м3. Примечание: 1. Константы k0 и Е взяты произвольно. 2.* Реагент находится в водной суспензии.
Скачать решение задачи 3.42 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.43. Рассчитать скорость химической реакции и объем реактора-котла непрерывного действия. Уравнение химической реакции:
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2О;
производительность по продукту С (CaCl2) G = 5 т/сут; концентрация исходных веществ А(HCl) и В (Ca(OH)2) в водных растворах или суспензиях xa=0,06, xb=0,18*; коэффициент пропорциональности в уравнении Аррениуса k0 = 55*10-10; степень превращения y = 0,86; энергия активации химической реакции E = 106*106 Дж/кмоль; плотность чистых веществ pA = 1600 кг/м3; pB = 2240 кг/м3; pC = 2510 кг/м3; pD = 1000 кг/м3. Примечание: 1. Константы ko и Е взяты произвольно. 2.* Реагент находится в водной суспензии.
Скачать решение задачи 3.43 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.47. Рассчитать мощность привода реактора-котла с рамной мешалкой по исходным данным: внутренний диаметр аппарата D=2,2 м; высота мешалки H1=2,16 м; диаметр мешалки dM =2,04 м; плотность реакционной массы р =1200 кг/м3; вязкость реакционной массы μ = 5*10-3 Па с; частота вращения мешалки n=60 мин-1.
Скачать решение задачи 3.47 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.58. Рассчитать время реакции, диаметр трубы и гидравлическое сопротивление трубчатого реактора. Исходные данные: объемный расход реакционной смеси V =4 м3/ч; начальная концентрация исходного вещества А СAН= 2,0 кмоль/м3; степень превращения y = 0,50; порядок реакции n = 0; константа скорости реакции kp =5,0*10-4 кмоль/(м3с); плотность реакционной среды 800 кг/м3; динамическая вязкость реакционной среды 4,35*10-3 Па*с.
Скачать решение задачи 3.58 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.61. Рассчитать время реакции, диаметр трубы и гидравлическое сопротивление трубчатого реактора. Исходные данные: объемный расход реакционной смеси V=16 м3/ч; начальная концентрация исходного вещества А САН=1,1 кмоль/м3; степень превращения y=0,8; порядок реакции n=1; константа скорости реакции kp =8*10-4 с-1; плотность реакционной среды р =950 кг/м3; динамическая вязкость реакционной среды 8,25*10-3 Па с.
Скачать решение задачи 3.61 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.65. Рассчитать время реакции, диаметр трубы и гидравлическое сопротивление трубчатого реактора. Исходные данные: объемный расход реакционной смеси V=32 м3/ч; начальная концентрация исходного вещества А САН=0,24 кмоль/м3; степень превращения y=0,55; порядок реакции n=1; константа скорости реакции k p =5,3*10-4 с-1; плотность реакционной среды 820 кг/м3; динамическая вязкость реакционной среды 11,6*10-3 Па с.
Скачать решение задачи 3.65 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.72. Рассчитать камеру радиации пиролиза для этановой фракции. Производительность по сырью G=8000 кг/ч; количество добавляемого водяного пара Z=800 кг/ч; температура сырья на входе в печь 25 °С; состав сырья для пиролиза и состав продуктов пиролиза даны см. Таблица 6, Таблица 7; сжигается газовое топливо следующего состава: CH4 - 60% и H2 - 40% (об.).
Скачать решение задачи 3.72 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.90. На установке каталитического крекинга с подвижным слоем катализатора перерабатывают 400 т/сут. газойля. Определить размеры регенератора и продолжительность пребывания в нем частиц катализатора, если известно: насыпная плотность катализатора pнас = 700 кг/м3; линейная скорость движения частиц катализатора в регенераторе u = 0,004 м/с; интенсивность выжигания кокса К = 15 кг/м3 слоя в 1ч; допустимое отложение кокса на отработанном катализаторе Х'к = 2%; выход кокса Хк = 5,9% масс. на сырье.
Скачать решение задачи 3.90 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.91 На установке каталитического крекинга с подвижным слоем катализатора перерабатывают тяжелый газойль - 25000 кг/ч. Определить диаметр реактора и высоту слоя катализатора в нем, если известно: относительная плотность сырья d420 = 0,918; объемная скорость подачи сырья в реакторе w=2,5 ч-1; насыпная плотность катализатора pнас=700 кг/м3; линейная скорость движения частиц катализатора в реакторе u = 0,0024 м/с; выход кокса на сырье Хк=3,4% масс.; Допустимое отложение кокса на отработанном катализаторе Хк=1,6%; остаточное содержание кокса на регенерированном катализаторе составляет 0,3%.
Скачать решение задачи 3.91 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.95. На установке каталитического крекинга типа Ортофлоу В циркулирует 470000 кг/ч катализатора. Определить размеры отпарной секции peaктора, если известно: расход водяного пара 0,6% масс. на циркулирующий катализатор; продолжительность пребывания катализатора в отпарной секции 1 мин; скорость движения водяных паров u = 0,3 м/с; плотность кипящего слоя катализатора pк.с. = 380 кг/м3; температура и давление в секции 480 °С и 0,15 МПа.
Скачать решение задачи 3.95 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.109. Водные растворы веществ А и В перемешиваются в смесителе без их химического взаимодействия и поступают в реактор, где протекает реакция вида: А+В=2*С. Расход Ga =4,5 кмоль/ч вещества А в 0,8 раз больше расхода GВ кмоль/ч вещества В, а концентрация Сa =3,5 кмоль/м3 вещества А в 0,8 раз больше концентрации СВ, кмоль/м3 вещества В. Кинетическое уравнение реакции имеет вид: dCB/dt=K1*CB, где K1=0,35 ч-1 – константа скорости реакции первого порядка. Определить объемы реактора идеального вытеснения, одно - и трехсекционного реакторов идеального смешения м3, при заданной степени превращения y=0,82. Определить концентрации исходных веществ А и В перед входом в реактор, концентрацию продукта Gс, кмоль/м3 и расход раствора G, кмоль/ч на выходе из реактора. Cхема к расчету реактора приведена в задаче 3.101.
Скачать решение задачи 3.109 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.135. Определить диаметр и высоту регенератора установки каталитического крекинга с кипящим слоем катализатора, если известно: объем дымовых газов Vд.г.=27,8 м3/с; скорость движения дымовых газов над кипящим слоем катализатора w=0,73 м/с; масса циркулирующего катализатора Gк.ц=585000 кг/ч; продолжительность пребывания катализатора в регенераторе 10 мин; плотность кипящего слоя pк.с =450 кг/м3; высота отстойной зоны принимается равной hо.з. =5,3 м.
Скачать решение задачи 3.135 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)
Задача 3.142. Рассчитать мощность привода реактора-котла с рамной мешалкой по исходным данным: внутренний диаметр аппарата D=1,0 м; высота мешалки H1=0,7 м; диаметр мешалки dM =0,9 м; плотность реакционной массы р =1200 кг/м3; вязкость реакционной массы 15*10-3 Па с; частота вращения мешалки n=50 мин-1.
Скачать решение задачи 3.142 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)