Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования. Дворецкий С.И - 92 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

;
1
1
;
1
1
в
т
т
т
c
ρ
−
+
ρ
=ρ
ρ
−
+
ρ
=ρ
CK
CK
CK
XXXX
.;
)1(
т
)0(
ρ
=ϕ
ρϕ−
=
A
A
CKCK
CK
MC
MC
X
(3.6
4)
где
т
, XX
CK
– массовые доли концентрированной соляной кислоты в растворе и твердой фазы
амина в суспензии,
вт
,,
ρ
ρρ
CK
– плотности твердой фазы амина, концентрированной соляной ки-
слоты и воды соответственно,
)0()0(
5,2,
A
CK
A
ccc =
– концентрация амина и соляной кислоты в суспен-
зии на входе в реактор.
Из условий надежной работы клапанов и насосов, питающих реактор, концентрация амина в
суспензии на входе в реактор не должна превышать
3
моль/м800
. Отсюда максимальная объемная
доля твердой фазы амина в суспензии будет равна %4,8
=
ϕ
, и этому значению ϕ соответствует сле-
дующая формула для расчета вязкости суспензии:
),5,21(
c
ϕ+µ=µ
(3.6
5)
где ,
1
1
в
c
µ
−
+
µ
=µ
CK
CK
CK
XX
в
,,
µ
µµ
CK
– средние динамические коэффициенты вязкости жидкой фазы, соля-
ной кислоты и воды соответственно.
Среднюю скорость свободного осаждения твердой фазы можно рассчитать по формуле
.
)(
46,5v
т
max
т
oc
ρ
ρ−ρ
=
d
(3.66)
После подстановки формул (3.64) – (3.66) в выражение (3.63) получим, что
I
d
кр
зависит от кон-
центрации амина в суспензии на входе в реактор, т.е.
).(
)0(
кр
A
I
cfd =
(3.67)
Вторым условием работоспособности реактора диазотирования является обеспечение турбу-
лентного режима течения суспензии амина –
4
10Re = . Определяемый с учетом этого условия диа-
метр будем находить из следующего выражения:
,
Re
4
c
c
)0(
кр
µπ
ρ
=
l
II
G
d
где
II
d
кр
– второй критический диаметр труб реактора;
)0(
l
G – расход жидкой фазы на входе в реак-
тор.
Общий расход солянокислой суспензии амина в питании реактора определяется из уравнений
материального баланса по стадиям технологического процесса получения азокрасителей
,
10
пэф
)0(
6
)0(
МKKTc
Q
G
AzD
A
l
⋅
=
где
эф
,, TKK
AzD
– выходы по стадиям диазотирования, азосочетания и эффективный фонд рабочего
времени реакторной установки синтеза азопигментов, соответственно.
Диаметр
II
d
кр
зависит от концентрации амина в питании реактора и производительности
),,(
)0(
кр
Qcfd
A
II
=
(3.68)
где Q – производительность реактора по пигменту.
На рис. 3.26 представлены графики, соответствующие уравнениям (3.67) и (3.68), из которых
видно, что при производительности меньше 1000 т/год (для примера был взят пигмент алый ла-
кокрасочный) диаметр трубы реактора определяется условием турбулентности.
Задаваясь максимально возможным диаметром трубы реактора ( мм40~ ), можно определить
максимальную концентрацию амина
)0(
A
с в питании реактора. Минимальную концентрацию ами-

Страницы