Курсовая работа: Разработка частных и общей моделей химического реактора для заданной схемы химического превращения

Содержание

1 Исходные данные и подбор реакции
2 Теория по процессу
3 Кинетическая модель
4 Описание модели
4.1 Гидродинамическая модель
4.2 Энергетическая модель
4.3 Тепловой режим модели
5 Моделирование реактора
5.1 Проведем выбор аппарата по адиабатным условиям
5.2 Проведем выбор аппарата по политропным условиям
Заключение
Список использованных источников

1 Исходные данные и подбор реакции

Исходные данные
Начальные концентрации:
• С_А,0=0,25 моль/л = 250 моль/м³;
Значения констант скоростей при Т=580К:
• k₁=0.2;
• k₂=0.08;
• k₂=0.28;
Значения энергии активации:
• Е₁=9,2*10⁴ Дж/моль;
• Е₂=9,8*10⁴ Дж/моль;
• Е₂=11,5*10⁴ Дж/моль;
Расход потока Q_V0=9300 л/ч = 0,00258 м³/с
Исходная схема:
(1)
(2)
Подобранная реакция:
Схема реакции термолиза асфальтеновых углеводородов
(3)
(4)
Схема подобранных реакций
(5)
(6)
Целевой компонент – этилен (С)

2 Теория по процессу

В настоящее время широко ведутся исследования в области создания эффективных технологий переработки тяжелых нефтей и природных битумов, обогащенных смолисто-асфальтеновыми веществами гетероатомами и металлами, наличие которых не позволяет перерабатывать такое сырье традиционными способами с получением высокого выхода светлых фракций [1]. Перспективными для переработки тяжелых нефтяных систем считаются процессы, основанные на крекинге сырья в присутствии каталитических систем, инициирующих добавок, доноров водорода при различных температурах и давлениях, в т. ч. сверхкритических условиях [2]. При этом базовые для переработки тяжелого углеводородного сырья термические процессы не теряют своей актуальности и продолжают развиваться. Поведение асфальтенов при облагораживании тяжелого углеводородного сырья во многом определяет эффективность процесса в целом, а также состав образующихся продуктов,
в связи с чем изучение данных аспектов представляет огромный интерес
Термическое разложение асфальтенов проводилось при температуре 120 °C в течение 15 мин в токе N₂. Асфальтены (7 г) в смеси с кварцевой крошкой загружались в перфорированный