Главная -> Словарь

Теплообмен калориметра

Промышленные установки сернокислотного С — алкилирова — ния. На отечественных установках сернокислотного С — алкилиро — вания применяются реакторы двух типов, отличающиеся способом отвода выделяющегося тепла — охлаждением хладоагентом через теплообменную поверхность и охлаждением за счет испарения избыточного изобутана. В первом случае в алкилаторе — контакторе вертикального или горизонтального типа, снабженном мощной мешалкой, имеются охлаждающие трубы, в которых хладоагент испаряется, пары которого направляют затем в холодильную установку, где они снова превращаются в жидкость.

Размещение труб. В теплообменниках с подвижной решеткой трубы размещают, как правило, по вершинам квадратов . При таком расположении труб вследствие большего зазора между рядами труб удобнее чистить их наружную поверхность . При этом среду, загрязняющую теплообменную поверхность, направляют в трубы. Наружный диаметр труб для таких теплообменников принимают обычно не

В нефтеперерабатывающей промышленности наиболее распространен процесс сернокислотного алкилирования в разных вариантах. Тепло реакции может отводиться посредством охлаждения реакционной смеси через теплообменную поверхность или за счет частичного ее испарения. Соответственно имеется два типа реакторов.

Продолжительность работы катализатора для различных процессов составляет от нескольких часов до 1—2 лет. Возможность ведения процесса в таких реакторах в адиабатических условиях обусловливается томи же соображениями, которые были рассмотрены выше. Подобные реакторы используются также при ступенчатом регулировании температурного режима; в этом случае весь реакционный объем, необходимый для завершения реакции с заданной глубиной превращения, разбивают па несколько последовательно соединенных адиабатических реакторов, а на потоке при переходе из одного реактора в другой устанавливают теплообменную поверхность, через которую подводят или отводят тепло, обеспечивая необходимый температурный режим в последующем реакторе. Допустимое изменение температуры в каждом реакторе достигается ограничением степени превращения.

G. Поверхность теплообмена в регенераторах для отвода тепла и получения водяного пара, если имеется избыточное тепло регенерации катализатора. Эта поверхность обычно выполняется в виде вертикальных коллекторных змеевиков, погруженных в пссвдоожи-жепный слой катализатора. Передача тепла от слоя к поверхности происходит весьма эффективно благодаря интенсивному перемешиванию частиц в слое. На некоторых установках избыточное тепло регенерации катализатора отводится через теплообменную поверхность, расположенную вне регенератора; в этом случае организуется дополнительная циркуляция катализатора по замкнутой схеме: регенератор — теплообменник — регенератор.

Выше отмечалось, что реакция алкилирования протекает со значительным положительным тепловым эффектом. Тепло реакции отводится двумя способами: ^охлаждением реакционной смеси через теплообменную поверхность; 2) охлаждением смеси частичным ее испарением. Соответственно имеется два типа реакторов.

- охлаждением реакционной смеси через теплообменную поверхность;

теплообменную поверхность; 2) охлаждением смеси частичным ее испарением. Соответственно имеется два типа реакторов.

Установлено, что оребрение увеличивает не только теплообменную поверхность, но и коэффициент теплоотдачи от сребренной поверхности к теплоносителю вследствие турбулизации потока ребрами. При этом, однако, надо учитывать возрастание затрат на прокачивание теплоносителя. Применяют трубы с продольными и разрезными ребрами, с поперечными ребрами различного профиля . Оребрение на трубах можно выполнить в виде спиральных ребер , иголок различной толщины и др.

держивать чистой теплообменную поверхность змеевиков, что

Промышленные установки сернокислотного С-алкилирования. На отечественных установках сернокислотного С - алкилирования применяются реакторы двух типов, отличающиеся способом отвода выделяющегося тепла - охлаждением хладоагентом через теплообменную поверхность и охлаждением за счет испарения избыточного изобутана. В первом случае в алкилаторе-контакторе вертикального или горизонтального типа, снабженном мощной мешалкой, имеются охлаждающие трубы, в которых хладо-агент испаряется, пары которого направляют затем в холодильную установку, где они снова превращаются в жидкость.

Водное число калориметра подсчитывают на основании наблюдений следующим образом. Определяют кажущееся повышение температуры калориметра в главном периоде, которое равно разности между температурой конца главного периода и температурой конца начального периода. При этом учитывают поправки, указанные в свидетельстве о проверке термометров. Поправку на теплообмен калориметра с внешней средой 1 вычисляют по формуле Щукарева:

а) Необходимость установления контролируемого истинного термодинамического равновесия. Следует исходить из определенной смеси твердая фаза — жидкость, которую хорошо термически изолируют. Загружаемое вещество, растворяясь, вызывает расплавление соответствующего количества твердой фазы, в результате чего происходит скачок температуры, который определяется тем точнее, чем лучше изолирован калориметр. Можно без промежуточных расплавлений и повторных замораживаний ввести несколько порций вещества и определить концентрационный ряд за один рабочий цикл. С растворителями, имеющими очень малую теплоту плавления и благодаря этому благоприятную для чувствительности метода высокую криоскопическую константу, измерения, очевидно, лучше лроводить адиабатически, т. е. после вымораживания возможно полнее исключать при помощи хорошей изоляции теплообмен калориметра с охлаждающей баней. Возможность образования смешанных кристаллов или захвата другого вещества кристаллами при вымораживании практически исключается, так как твердая фаза вымораживается из чистого растворителя.

tii, П2, — показания термометра, соответствующие начальной и конечной температурам главного периода, деления шкалы термометра; Anit Ди2—поправки к показаниям термометра на калибр , деления шкалы термометра; An— поправка к показаниям термометра, учитывающая теплообмен килориметра с окружающей средой, вычисленная по формуле 3 , деления шкалы термометра; rrii — масса сгоревшей части проволоки, взятая для запала, кг; q — удельная теплота сгорания проволоки для запала , кДж/кг ; Фб.пл — удельная теплота сгорания пленки в бомбе, кДж/кг ; т — масса навески испытуемого нефтепродукта, кг; т.2 — масса пленки на чашечке, кг. 4.1.1. Поправку к показаниям термометра, учитывающую теплообмен калориметра с окружающей средой , вычисляют по формуле

v — объем точно 0,1 н. раствора едкого натра, израсходованный на титрование, мл; iii, пг — показания термометра, соответствующие начальной и конечной температурам главного периода, деления шкалы термометра; Ди1, Дя2 — поправки к показаниям термометра на калибр при показании термометра /ii и Пг, деления шкалы; Дя — поправка к показаниям термометра, учитывающая теплообмен калориметра с окружающей средой, деления шкалы термометра, вычисленная в соответствии с п. 3.2 настоящего приложения; К — цена деления шкалы термометра, °С. При работе со специальными калориметрическими термометрами постоянного наполнения /С= 1,000° С на одно деление. 3.2. Поправку к показанию термометра, учитывающую теплообмен калориметра с окружающей средой , вычисляют по формуле

где tn и t0 — конечная и начальная температуры главного периода, °С; hn и h0— поправки на калибровку термометра при температурах tn и Го соответственно, °С; б— температурная поправка на теплообмен калориметра с окружающей средой, °С; с — температурная поправка на выступающий столбик ртути, °С, рассчитывается по формуле . Допускается не вводить поправку на калибровку термометра, если определение теплоты сгорания испытуемых образцов топлив проводят в том же интервале температур, что и определение теплоемкости калориметра.

4.1.4. Поправку на теплообмен калориметра с окружающей средой в градусах Цельсия вычисляют по формуле

где С — теплоемкость калориметрической системы определяется по справочному приложению 2, кДж/°С ; h, U — конечная и начальная температура главного периода деления шкалы термометра; Ап2, Atti — поправки на калибр термометра при температуре t2 и tu деления шкалы термометра; An — поправка к показаниям термометра, учитывающая теплообмен калориметра с окружающей средой, деления шкалы термометра, вычисленная по п. 4.1.3; К — цена деления шкалы термометра ,°С ; q — удельная теплота сгорания запальной проволоки по

4.1.3. Поправку к показаниям термометра, учитывающую теплообмен калориметра с окружающей средой , вычисляют по формуле

1.1. Поправку к показаниям термометра, учитывающую теплообмен калориметра с окружающей средой , вычисляют по формуле настоящего стандарта.

2.1. Поправку к показаниям термометра, учитывающую теплообмен калориметра с окружающей средой , вычисляют по формуле настоящего стандарта.

Дп2, Д«1 — поправка на калибр термометра при температуре деления шкалы термометра; An — поправка к показаниям термометра, учитывающая теплообмен калориметра с окружающей средой, деления шкалы термометра, вычисленная по п. 4.1.3 настоящего стандарта.