4,224 matches
-
oC tv - temperatura vaporilor la intrarea în reactor, oC Fluxul de căldură adus/scos de masa reactorului se calculează cu relația: (3.42) în care: mR - masa reactorului, kg cpR - căldura specifică a materialului din care este construit reactorul, - temperatura reactorului la începutul, respectiv sfârșitul fiecărei faze a procesului tehnologic, oC. Cantitatea de căldură calculată cu ecuația (3.42) va fi raportată la durata fazei pentru care se întocmește bilanțul termic. Fluxul de căldura degajat sau absorbit în urma reacției chimice se
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
lichidă se pot determina cu formula lui Karash. Ideea de bază a acestui calcul este aceea că legăturile dintre atomi se formează totdeauna pe seama a doi electroni care devin comuni celor doi atomi. La arderea unei hidrocarburi are loc deplasarea Reactoare pentru reactii fluid - fluid 92 electronilor atomilor de carbon și hidrogen către atomul de oxigen. Cantitatea de căldură care se degajă prin deplasarea unui electron de la atomul de carbon sau hidrogen către atomul de oxigen este de 109,02 kJ
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
prin deplasarea unui electron de la atomul de carbon sau hidrogen către atomul de oxigen este de 109,02 kJ ( regula lui Karash). În cazul când unul din reactanți este în fază solidă poate avea loc un proces de dizolvare în reactor. Căldura dezvoltată sau absorbită prin dizolvare se poate calcula cu relația: dsqmQ (3.53) în care: Reactoare în industria chimică organică 93 ms - masa de substanță solidă care s-a dizolvat în unitatea de timp, kg/s qd - căldura de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
02 kJ ( regula lui Karash). În cazul când unul din reactanți este în fază solidă poate avea loc un proces de dizolvare în reactor. Căldura dezvoltată sau absorbită prin dizolvare se poate calcula cu relația: dsqmQ (3.53) în care: Reactoare în industria chimică organică 93 ms - masa de substanță solidă care s-a dizolvat în unitatea de timp, kg/s qd - căldura de dizolvare, J/kg 3.1.3.2. Calculul coeficientului global de transfer de căldură Coeficientul global de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
comportare nenewtoniană. Valorile constantei C depind de geometria agitatorului și aparatului, de sistemul de transfer termic folosit (manta sau serpentină), tabelul 3.17. În tabelul 3.17 se dau ecuații criteriale pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură în reactoare tip autoclavă prevăzute cu agitator. In privința sistemului de agitare se fac următoarele precizări: x agitatoarele tip turbină asigură coeficienți individuali de transfer de căldură cu aproximativ 30% mai mari decât alte tipuri de agitatoare; x șicanele îmbunătățesc coeficientul individual
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
mari decât alte tipuri de agitatoare; x șicanele îmbunătățesc coeficientul individual de transfer de căldură la folosirea agitatoarelor tip turbină, pentru valori ale criteriului Reynolds mai mari decât 1000. Agentul termic cel mai folosit pentru încălzirea amestecului de reacție din reactoare este aburul saturat care poate să circule prin manta sau prin serpentină interioară. Pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură la condensarea vaporilor pe suprafața exterioară a reactorului se folosește ecuația:(3.65) în care: t - căderea de temperatură
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Agentul termic cel mai folosit pentru încălzirea amestecului de reacție din reactoare este aburul saturat care poate să circule prin manta sau prin serpentină interioară. Pentru calculul coeficientului individual de transfer de căldură la condensarea vaporilor pe suprafața exterioară a reactorului se folosește ecuația:(3.65) în care: t - căderea de temperatură prin filmul de condens, K H - înălțimea pe care are loc condensarea, m r - căldura latentă de condensare, J/ kg. Valorile mărimilor fizicochimice din ecuație, , x, x, se iau
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
apa, în regim de curgere turbulent, se poate folosi pentru calculul lui ecuația simplificată: ;0156,01545 2,0 8,0 ech m d vtl W/m2 K (3.68) în care: tm - temperatura medie a apei, oC dechdiametrul echivalent, m. Reactoare în industria chimică organică 101 cRegim de curgere laminar, Re < 2300 In acest caz se poate folosi următoarea ecuație criterială: în care: l - coeficient funcție de raportul L / dech , tabelul 3.19. coeficient de dilatare volumică, K-1; tcăderea de temperatură prin
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
regim nestaționar apar două situații: a - temperatura celor două fluide variază numai în timp; btemperatura unui fluid variază numai în timp, iar a celuilalt fluid variază în timp și spațiu. Primul caz (a) se întâlnește la încălzirea cu abur a reactoarelor prevăzute cu agitator. Temperatura aburului este constantă în timp și spațiu, iar temperatura amestecului de reacție din interiorul reactorului variază numai în timp. Temperatura medie dintre cele două fluide se calculează cu ecuația: în care: - ti și tf reprezintă diferența
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
în timp, iar a celuilalt fluid variază în timp și spațiu. Primul caz (a) se întâlnește la încălzirea cu abur a reactoarelor prevăzute cu agitator. Temperatura aburului este constantă în timp și spațiu, iar temperatura amestecului de reacție din interiorul reactorului variază numai în timp. Temperatura medie dintre cele două fluide se calculează cu ecuația: în care: - ti și tf reprezintă diferența dintre temperaturile celor două fluide la momentul inițial și respectiv final al procesului de încălzire, figura 3.14a. Cel
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
și tf reprezintă diferența dintre temperaturile celor două fluide la momentul inițial și respectiv final al procesului de încălzire, figura 3.14a. Cel de al doilea caz (b) se întâlnește la răcirea prin manta sau serpentină interioară a lichidelor din reactoarele prevăzute cu agitator sau la încălzirea amestecului de reacție cu agent termic care nu își schimbă starea de agregare. Temperatura amestecului de reacție din interiorul reactorului variază numai în timp, iar temperatura agentului termic variază în timp și spațiu. Temperatura
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
caz (b) se întâlnește la răcirea prin manta sau serpentină interioară a lichidelor din reactoarele prevăzute cu agitator sau la încălzirea amestecului de reacție cu agent termic care nu își schimbă starea de agregare. Temperatura amestecului de reacție din interiorul reactorului variază numai în timp, iar temperatura agentului termic variază în timp și spațiu. Temperatura medie dintre cele două fluide se calculează cu ecuația: în care: t1temperatura fluidului 1 pentru care temperatura fluidului 2 la ieșire este maximă, oC. Semnificația temperaturilor
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
Cu valorile determinate pentru Q, K și tm se calculează suprafața de transfer de căldură care se compară cu suprafața reală. In cazul în care suprafața reală de transfer de căldură este mai mare decât suprafața calculată rezultă că suprafața reactorului acoperită cu manta asigură transferul de căldură necesar desfășurării procesului chimic. Dacă suprafața calculată este mai mare decât suprafața reală atunci se încearcă intensificarea transferului de căldură și în acest sens se acționează asupra coeficientului global de transfer de căldură
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
ale coeficientului individual de transfer de căldură de 2 5 ori mai mari față de valorile care se realizează în mantaua cilindrică. In cazul în care coeficientul individual de transfer de căldură cel mai mic este al amestecului de reacție din reactor atunci intensificarea agitării, prin creșterea numărului de turații ale agitatorului, conduce la valori de până la două ori mai mari pentru acest coeficient. (3.75) Dacă cu toate măsurile luate, privind intensificarea transferului de căldură, suprafața calculată rămâne mai mare decât
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de turații ale agitatorului, conduce la valori de până la două ori mai mari pentru acest coeficient. (3.75) Dacă cu toate măsurile luate, privind intensificarea transferului de căldură, suprafața calculată rămâne mai mare decât suprafața reală atunci se introduc în reactor serpentine prin care circulă agentul termic. Pentru transformările chimice care au loc în medii puternic corosive (sulfonări, nitrări, acilări etc.) se folosesc reactoare care au suprafața internă căptușită cu un strat protector din email sau materiale polimerice. Coeficienții globali de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
privind intensificarea transferului de căldură, suprafața calculată rămâne mai mare decât suprafața reală atunci se introduc în reactor serpentine prin care circulă agentul termic. Pentru transformările chimice care au loc în medii puternic corosive (sulfonări, nitrări, acilări etc.) se folosesc reactoare care au suprafața internă căptușită cu un strat protector din email sau materiale polimerice. Coeficienții globali de transfer de căldură au în acest caz valori relativ mici, datorită conductivității termice reduse a materialului protector. 3.1.3.4. Determinarea grosimii
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
de lungime, W/m di, dp, diz, dsp - diametrul interior și exterior al peretelui, diametrul izolației și respectiv al stratului protector, m 1, 2 - coeficientul individual de transfer de căldură pentru fluidul 1 respectiv fluidul 2 (aer), W/m2·K Reactoare în industria chimică organică 107 p, iz, sp - conductivitatea termică a materialului din care este construit aparatul, a izolației termice, respectiv a stratului protector, W/m·K. La aplicarea ecuațiilor (3.76) și (3.77) se fac următoarele observații: x
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
recipientului, condițiile de lucru și montare. Pentru dimensionarea suporturilor este necesară cunoașterea greutății totale a recipientului, care se determină cu relația: (3.84) în care: M - masa totală, kg g - accelerația gravitațională, m/s2 Masa totală este dată de masa reactorului și a încărcăturii sale: M = MR + MAR + MAT (3.85) în care: MR - masa reactorului, kg MAR - masa amestecului de reacție, kg MAT - masa agentului termic, kg (se calculează pentru mantaua plină) Cunoscând greutatea totală a recipientului (sarcina totală de
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
recipientului, care se determină cu relația: (3.84) în care: M - masa totală, kg g - accelerația gravitațională, m/s2 Masa totală este dată de masa reactorului și a încărcăturii sale: M = MR + MAR + MAT (3.85) în care: MR - masa reactorului, kg MAR - masa amestecului de reacție, kg MAT - masa agentului termic, kg (se calculează pentru mantaua plină) Cunoscând greutatea totală a recipientului (sarcina totală de încărcare) se stabilește numărul de suporturi și se determină sarcina specifică pe un suport: (3
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
fix, iar celelalte mobile, pentru a permite dilatarea termică a corpului. Suporturile pot fi montate direct pe corpul recipientului sau prin intermediul unei plăci de întărire. Grosimea acestei plăci rezultă dintr-un calcul de stabilitate. 3.1.5. DISPOZITIVE ANEXE ALE REACTOARELOR CHIMICE Reactoarele chimice sunt prevăzute cu o serie de dispozitive pentru a funcționa la parametrii impuși de tehnologiile de obținere a produselor și pentru legarea de celelalte aparate din instalații. În acest scop se folosesc:racorduri; - dispozitive de închidere și
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
celelalte mobile, pentru a permite dilatarea termică a corpului. Suporturile pot fi montate direct pe corpul recipientului sau prin intermediul unei plăci de întărire. Grosimea acestei plăci rezultă dintr-un calcul de stabilitate. 3.1.5. DISPOZITIVE ANEXE ALE REACTOARELOR CHIMICE Reactoarele chimice sunt prevăzute cu o serie de dispozitive pentru a funcționa la parametrii impuși de tehnologiile de obținere a produselor și pentru legarea de celelalte aparate din instalații. În acest scop se folosesc:racorduri; - dispozitive de închidere și etanșare;dispozitive
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
observație;dispozitive de siguranță contra depășirii presiunii; - dispozitive de măsură și control; 3.1.5.1. Racorduri Racordurile asigură prin intermediul flanșelor legătura cu celelalte componente ale instalației. Racordurile sunt alcătuite dintr-o țeavă care la un capăt se sudează pe reactor, iar la celălalt capăt se termină cu o flanșă. Ele se confecționează din același material ca și virola sau capacul reactorului. La aparatele turnate din fontă, oțel și fontă silicioasă, racordurile se toarnă împreună cu aparatul. Diametrul racordului se calculează din
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
legătura cu celelalte componente ale instalației. Racordurile sunt alcătuite dintr-o țeavă care la un capăt se sudează pe reactor, iar la celălalt capăt se termină cu o flanșă. Ele se confecționează din același material ca și virola sau capacul reactorului. La aparatele turnate din fontă, oțel și fontă silicioasă, racordurile se toarnă împreună cu aparatul. Diametrul racordului se calculează din debitul de fluid care circulă prin racord. Pentru reactoare, vase de măsură și rezervoare care funcționează discontinuu, la calculul diametrului racordurilor
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
flanșă. Ele se confecționează din același material ca și virola sau capacul reactorului. La aparatele turnate din fontă, oțel și fontă silicioasă, racordurile se toarnă împreună cu aparatul. Diametrul racordului se calculează din debitul de fluid care circulă prin racord. Pentru reactoare, vase de măsură și rezervoare care funcționează discontinuu, la calculul diametrului racordurilor de umplere și evacuare trebuie să se țină seama de timpul de umplere și de evacuare a lichidului. Pentru calculul diametrului se admite viteza de curgere a fluidului
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]
-
lichide în curgere liberă: ; x lichide în curgere sub presiune: ; x abur saturat:; x aer și diverse gaze (la presiuni joase): Diametrul rezultat din calcul se standardizează, tabelul 3.24. Lungimea racordului se alege astfel încât să poată fi sudat de reactor și în același timp să se poată manevra ușor șuruburile flanșelor. Racordurile amplasate aproape de flanșa reactorului trebuie să fie mai lungi și în același timp trebuie să depășească limitele flanșei, în caz contrar asamblarea lor devine uneori Reactoare în industria
Reactoare în industria chimică organică. Îndrumar de proiectare by Eugen Horoba, Sofronia Bouariu, Gheorghe Cristian () [Corola-publishinghouse/Science/91785_a_93066]