Средняя теплоемкость реакционной смеси рассчитывают по формуле

8. Средняя теплоемкость реакционной смеси рассчитывают по формуле

, (43)

2,82 кДж/(кг·К).

Подставив найденные значения в уравнение для нахождения температуры на выходе из реактора (29), получим:

Рост температуры по реактору составит:

, (44)

Δt = 408,7 – 375 = 33,7ºC.

Чтобы определить температуру реакционной смеси при разных глубинах обессеривания, необходимо построить график.

Теплоемкость реакционной смеси не изменяется, следовательно зависимость t от ΔS линейная и для построения графика достаточно всего двух точек:

а) при начальном содержании серы ΔS = 1,6% мас. температура 375ºС;

б) при конечном содержании серы ΔS = 0,016% мас. температура 408,7ºС.

Построим график зависимости t от ΔS, рисунок 1.

ΔS, % мас.

Рисунок 1 – Зависимость температуры реакционной смеси от остаточного содержания серы в серье

Данные кинетического расчета сводим в таблицу 6.

По полученным данным построим график в координатах l/r – ΔS (рисунок 2). Графическим интегрированием находим площадь под полученной кривой в пределах содержания серы от 0,016 до 1,6% мас., поскольку интеграл (25) математическим способом не решается.

Таблица 6 – Данные кинетического расчета процесса обессеривания

ΔS, % мас.

Рисунок 2 – Зависимость обратной скорости реакции от остаточного содержания серы в серье

Площадь под кривой, найденная методом трапеции: 0,2259.

Значение G’ находим из соотношения

, (45)

G’ = м³/ч.

Тогда объем катализатора будет равен (24)

V_K = 319,7·0,2259 = 72,25 м³.

Для характеристики процесса применяют объемную скорость подачи сырья – соотношение объема жидкого сырья, подаваемого на объем катализатора в час (ν₀, ч^-1):

, (46)

ч^-1

5.3 Конструктивный расчет реактора

5.3.1 Расчет размеров аппарата

По найденному значению объема катализатора вычислим геометрические размеры реактора гидроочистки (рисунок 3).

Рисунок 3 – Размеры реактора гидроочистки

При цилиндрической форме реактора отношение высоты реакционной зоны к диаметру равно 2:1 или

, (47)

где Н_РЗ – высота реакционной зоны, м;

D_P – диаметр реакционной зоны.

Тогда

. (48)

Отсюда диаметр реактора равен

, (49)

м.

По стандарту выбираем диаметр равным 3,6 м.

Высота слоя катализатора составляет:

Н_РЗ = 2·3,6 = 7,2 м.

Высота цилиндрической части катализатора:

, (50)

м.

Общая высота реактора:

Н = Н_ЦИЛ + D_P, (51)

Н = 10,8 + 3,6 = 14,4 м.