Химическая технология. Кузнецов В.А. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
ную зависимость между степенью превращения метана и
температурой на выходе Ш . Р .
4
(Т
4
) при заданных параметрах процесса
первичного реформинга ,
2
и Т
2
Расчеты показывают, что в исследуемом диапазоне параметров систе -
мы функция
4
( Т
4
) оказывается монотонно убывающей , т.е. повышение
степени конверсии должно сопровождаться понижением температуры на
выходе Ш . Р .
Повышения степени конверсии в реакторе при фиксированных ,
2
и
Т
2
можно добиться , например, за счет использования более активного ка-
тализатора, либо увеличением высоты катализаторного слоя при сохране-
нии величины нагрузки (расхода смеси) на единицу площади поперечного
сечения слоя. Самосогласованное повышение степени конверсии
4
и по -
нижение температуры Т
4
имеет свой предел , определяемый химическим
равновесием в системе, который будет установлен в следующем парагра-
фе.
Приведем один из возможных алгоритмов расчета функциональной
зависимости между
4
и Т
4
– методом последовательных приближений .
Данный метод может быть реализован на простейшем калькуляторе.
Выражая тепловые эффекты реакций с помощью уравнения (23), пре-
образуем уравнение (48) к виду:
4
= , (52)
где =
2
1
H(298) + (
2
–
4
)
2
H(298);
a
2
=
2 1
C
P
+
2 2
C
P
; a
3
= – (C
P,CH4
+ C
P,H2O
);
= –
4
2
C
P
;
a
5
=
1
H(298) +
3
H(298) ;
a
6
= (C
P,O2
+ C
P,N2
+ C
P,Ar
) ;
a
7
=
1
C
P
+
3
C
P
. 
                                                                   24
н ую з ависимо сть меж ду степен ью превращ ен ия           метан а       и
температуро й н а вых о де Ш .Р. 4(Т4) при з адан н ых параметрах про цесса
первичн о го реф о рмин га , 2 и Т2

     Расчеты по каз ываю т, что в исследуемо м диапаз о н е параметро в систе-
мы ф ун кция 4(Т4) о каз ывается мо н о то н н о убываю щ ей, т.е. по выш ен ие
степен и ко н версии до лж н о со про во ж даться по н иж ен ием температуры н а
вых о де Ш .Р.

     П о выш ен ия степен и ко н версии в реакто ре при ф иксиро ван н ых , 2 и
Т2 мо ж н о до биться , н апример, з а счетиспо льз о ван ия бо лее активн о го ка-
тализ ато ра, либо увеличен ием высо ты катализ ато рн о го сло я при со х ран е-
н ии величин ы н агруз ки (расх о дасмеси) н аедин ицу пло щ ади по перечн о го
сечен ия сло я . Само со гласо ван н о е по выш ен ие степен и ко н версии 4 и по -
н иж ен ие температуры Т4 имеетсво й предел, о пределя емый х имическим
равн о весием в системе, ко то рый будетустан о влен в следую щ ем парагра-
ф е.

      П риведем о дин из во з мо ж н ых алго ритмо в расчета ф ун кц ио н альн о й
з ависимо сти меж ду 4 и Т4 – мето до м по следо вательн ых приближ ен ий.
Д ан н ый мето д мо ж етбыть реализ о ван н апро стейш ем калькуля то ре.

     В ыраж ая тепло вые эф ф екты реакций с по мо щ ью уравн ен ия (23), пре-
о браз уем уравн ен ие (48) к виду:



4   =                                                                       , (52)

где         =       2   1H(298)         +(   2   –       4)   2H(298);




a2 =    2   1CP+          2       2CP;   a3 = – (CP,CH4 + CP,H2O );

    =–          4       2CP   ;



a5 =     1H(298)          +            3H(298)       ;



a6 = (CP,O2 +                           C P,N2 +               C P,Ar ) ;

a7 =     1CP        +     3CP      .

Страницы