Фільтруючий протигаз марки СО-біла коробка при високих концентраціях ізолюючий протигаз

Етан | 300 | 4

Пропан | 1800 | 4

Бутан | 300 | 4

Оксид вуглецю | 30 | 4

Продовження таблиці 7

Водень–– | Визиває (викликає, зумовлює) внаслідок зниження концентрації кисню у повітрі. | Ізолюючий протигаз

Диоксид вуглецю –– | Визиває (викликає, зумовлює) кашель, подразнює слизисті (слизові) оболонки дихальних шляхів, очей, пітливість, почуття здавлення голови, яке переходить в головну біль, шум у вухах, збільшення кров’яного тиску, серцебиття, психічне збудження. | Ізолюючий протигаз

Метанол | 5 | 3 | Сильна отрута. Сильні отруєння призводять до сліпоти і смерті. | Фільтруючий марки А при високих концентраціях ізолюючий

2.1 Матеріальний розрахунок

Вихідні дані

Продуктивність агрегату то метанолу-ректифікату 720000 т/рік;

Річний фонд робочого часу 8000 год.

Витрати природного газу 920 м3 на 1 т метанолу ректифікату;

Тиск процесу конверсії 2,0 МПа;

Температура на виході із зони каталізу 860--°С.

Об’ємне співвідношення водяний пар : природний газ 2,8 : 1;

Ступінь конверсії метану (уточнюється розрахунком) 0,83.

Склад природного газу (ці, %): СН4 – 97,9; С2Н6 – 0,6; С3Н8 – 0,2; С4Н10 – 0,1; Н2 – 0,8; СО2 – 0,4.

Склад продувочних газів (ці, %): СН4 – 14,4; СН3ОН – 0,4; Н2 – 79,7; N2 – 1,5; СО – 1,46; СО2 – 2,51; Н2О – 0,03;

Об’ємна доля водню в газі, який поступає(надходить) на очистку від сірчистих сполук, 7,6%.

Продуктивність агрегату по метанолу-ректифікату за годину:

720000/8000 = 90т/год

витрата природного газу:

90•920=82800 м3/год

Розраховують склад природного газу: |

СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | Н2 | СО2 | У

ці, % | 97,9 | 0,6 | 0,2 | 0,1 | 0,8 | 0,4 | 100

Vт, м3/год | 81061,2 | 496,8 | 165,6 | 82,8 | 662,4 | 331,2

Витрата водяного пару:

•2.8=231840 м3/год

визначають об’ємні витрати продувочних газів Vх, для чого складають рівняння:

Vх•0,797/( + Vх) = 0,076,

Де 0,797 і 0,076 – об’ємна доля водню в продувочних газах і в газі, що поступає на сіркоочистку, 6292,8 + 0,076 Vх =0,797

Vх = 8727,9 м3/год

Розраховують склад продувочних газів. |

СН4 | СН3ОН | Н2 | N2 | СО | СО2 | Н2О | У

ці, % | 14,4 | 0,4 | 79,7 | 1,5 | 1,46 | 2,51 | 0,03 | 100

Vт, м3/год | 1256,82 | 34,91 | 6956,14 | 130,92 | 127,43 | 219,07 | 2,61

Сумуючи склади природного газу, продувочних газів і водяного пару, визначають склад паро-газової суміші на вході в трубчасту піч (зміною складу суміші в процесі очистки від сірки нехтують): |

ці, % | Vт, м3/год

СН4 | 25,46 | 82318,02

С2Н6 | 0,15 | 496,8

С3Н8 | 0,05 | 165,6

С4Н10 | 0,03 | 82,8

СН3ОН | 0,01 | 34,91

Н2 | 2,15 | 6956,14

N2 | 0,25 | 793,32

СО | 0,04 | 127,43

СО2 | 0,17 | 550,27

Н2О | 71,69 | 231842,61

У

В трубчастій печі проходять реакцій

Формули на ст.21

За реакціями 3-5

Витрачається водню: 496,8+2•165,6+3•82,8=1076,4 м3/год.

Утворюється метану: 496,8•+165,6•3+82,8•4=1821,6 м3/год.

40-50---°С (Дt уточнюється в тепловому розрахунку).

Реакція 2 проходить із помітною швидкістю після накопичення певної кількості оксиду вуглецю, утвореного за реакцією 1; потім обидві реакції ідуть паралельно.

З достатньою точністю відношення продуктів конверсії метану за реакцію 1 визначається константою рівноваги цієї реакції при температурі в зоні каталізу.

t=tкінц- Дt/2,

де tкінц – температура парогазової суміші на виході із зони каталізу, -°С;

Дt – збільшення температури в зоні каталізу за рахунок екзотермічної реакції 2.

Після закінчення реакції 1 продовжується реакція 2, яка завершує сул???ний процес конверсії природного газу і визначає склад парогазової суміші на виході із трубчастої печі.

Довідкове значення константи рівноваги Кр при температурі 860-45/2=838°С складає 550,87 [3, табл.1, с.264]. розраховане значення константи рівноваги достатньо близьке до довідникового (похибка 2%), значить(отже), ступінь конверсії метану 0,83 прийнята правильно.

Для реакції 2 при 860--°С константа рівноваги Кс = 0,8626 [3, табл.1, с.264]

Для визначення складу газу а виході із трубчастої печі приймають, що за реакцією 2 прореагувало х м3/год оксиду вуглецю. Тоді в момент рівноваги в парогазовій суміші міститься (в м3/год).

Оксиду вуглецю: 69963,32 – х;

Водяного пару: 162006,72 – х;

Диоксиду вуглецю: 550,27 + х;

Загальна кількість метану (утвореного і поступаючого (тощо що надходить) з паро-газовою сумішшю) рівна:

При ступені конверсії 0,83 за реакцією 1 реагує метану: 84139,62•0,83=69835,89 м3/год. (стільки ж витрачається водяного пару і утворюється оксиду вуглецю).

Утворюється водню:

69835,89•3=209507,66 м3/год.

Розраховують склад паро-газової суміші після проходження реакцій 1,3-5: |

Vт, м3/год | ці, %

СН4 | 84139,62 – 69825,89 = 14202,82 | 3,09

СН3ОН | 34,91 | 0,01

Н2 | 6956,14 – 1076,4 + 209507,66 = 125387,4 | 46,52

N2 | 793,32 | 0,17

СО | 127,43 + 69835,89 = 69963,32 | 15,11

СО2 | 550,27 | 0,12

Н2О | 231842,61 – 69835,89 = 162006,72 | 34,98

У | 463039,67

Для уточнення ступеня конверсії метану розраховують константу рівноваги Кр реакції 1.

Визначають парціальні тиски в (МПа) компонентів суміші за формулою (3, с.11):

Константа рівноваги Кр реакції 1 складає:

де 100 – коефіцієнт (який враховує різницю в одиницях виміру тиску; в довідниках приведені значення Кр розраховані через парціальні тиски, виражені в атмосферах).

Паралельно з основною ендотермічною реакцією 1 (конверсії метану) проходить екзотермічна реакція 2 (конверсія оксиду вуглецю).

Проходження реакції 2 (за дослідними даними збільшує температуру в зоні каталізу на водню 215387,7 + х

друге значення х2 недійсне.

Розраховують склад конвертованого газу на виході із трубчастої печі: |

Vт, м3/год | ці, %

СН4 | 14303,82 | 4,41

СН3ОН | 34,91 | 0,01

Н2 | 215387,4 + 23040,6 = 238428,0 | 73,57

N2