Технология первичной первичной переработки нефти и газа

Определение концентрации аммиака в паровой фазе. Расчет концентрации аммиака в поглотителе, находящемся в равновесии с парогазовой смесью. Расчет печи без пароперегревателя для нагрева мазута. Изучение расхода воздуха при нормальных физических условиях.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 01.04.2018
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2018

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный университет»

Факультет экологии и химической технологии

Кафедра «Технология переработки нефти и полимеров»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Технология первичной первичной

переработки нефти и газа»

Вариант 13

Студент группы 4ХТб-2 Я.А. Шабалин

Преподаватель В.В. Петров

Задача 1

В скруббер диаметром 0,5 м подается 550 м3/ч (при 760 мм рт. ст. и 20 °С) воздуха, содержащего 2,8% (об.) аммиака, который поглощается водой под атмосферным давлением. Степень извлечения аммиака 0,95. Расход воды на 40% больше теоретически минимального. Определить: 1) расход воды; 2) общее число единиц переноса nоу; 3) высоту слоя насадки из керамических колец 50X50X5 мм. Коэффициент массопередачи: Ку = 0,001 кмоль аммиака/(м2*с*кмоль аммиака/кмоль воздуха). Данные о равновесных концентрациях жидкости и газа взять из примера 6.10. Коэффициент смоченности насадки ц = 0,9.

Дано:

t =20?С

Р=760мм рт. ст.

V =550 м3

Сн =2,8%

с =0,95

Ку=

ц=1,4

ш=0,9

Решение:

Пересчитаем исходную концентрацию пара

аммиака в относительные массовые доли:

Расход воздуха для н.у., м3

Количество поглощаемого аммиака

Найти:

D - ?

- ?

Конечная концентрация аммиака в паровой фазе:

По данным таблицы 6.4 примера 6.10 стоим рановесную прямую .

По графику находим концентрацию аммиака в поглотителе, находящемся в равновесии с парогазовой смесью,

Используя данные равновесия, определим Lmin:

Действительный расход воды:

Или,

Из уравнения материального баланса и значения и коэффициента избытка поглотителя выражаем концентрацию бензола в поглотителе(воде), выходящем из абсорбера,

Строим рабочую линию y(x) по точкам:

А(верх): xн=0; ук=0,00144

В(низ): хк=0,0151; ун=0,0288

Число единиц переноса(ЧЕП) будет равно,

Высота слоя насадки выражается формулой

где, - высота единицы переноса(ВЕП),

где, G-постоянный по высоте колонны расход инертного газа, кг/с;

- средний коэффициент массопередачи,

;

S-площадь поперечного сечения колонны, м2;

- удельная поверхность сухой насадки(табл.ЧVII);

ш=0,9-коэффициент смоченности насадки,

Площадь определяем по формуле, м2

Расход воздуха, кг/с

где, - плотность воздуха при н.у.

Преобразуем коэффициент массопередачи,

Тогда,

Высота слоя насадки, м

Задача 2

Рассчитать печь без пароперегревателя для нагрева мазута. Топливо - газ:

Таблица 1 - Исходные параметры.

Про-сть печи по мазуту G, кг/ч

Температура сырья на входе tвх, ?С

Температура сырья на выходе tвых, ?С

Давление сырья на выходе Pвых, МПА

65 000

320

425

0,014

Дано:

G =50 000 кг/ч

tвх = 350 ?С

tвых =450 ?С

Pвых =0,014 МПА

Н2 =2,8 %(об)

СН4 =33,2 %(об)

С2Н6 =47,6 %(об)

С3Н8 =7,3 %(об)

С4Н10 =8,0 %(об)

N2 =1,1 %(об)

Решение:

1)Расчет процесса горения.

Теплота сгорания газообразного топлива рассчитывается по правилу аддитивности:

где - теплота сгорания i-ого компонента топлива;

- мольная доля i-ого компонента топлива.

Рассчитаем элементарный состав газообразного топлива, %:

где, -число атомов компонента топлива;

-содержание соответствующих компонентов, %;

Рассчитать печь

Теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг топлива:

Действительный расход воздуха:

где - коэффициент избытка воздуха (б =1,05 - 1,25 для газообразного топлива) принимаем б = 1,15.

Тот же расход воздуха при нормальных физических условиях:

аммиак поглотитель печь пароперегреватель

где =1,293 - плотность воздуха при нормальных физических условиях.

Масса дымовых газов, образующихся при сжигании 1 кг топлива:

Общая масса продуктов сгорания

Объемный состав продуктов сгорания на 1кг топлива при нормальных условиях, м3/кг:

Объем дымовых газов при любой температуре и давлении, отличном от нормального:

Плотность дымовых газов при нормальных физических условиях:

2) Расчет радиантной камеры.

Определим энтальпию продуктов сгорания:

где - значение средней удельной теплоемкости.

КПД печи определяется по формуле

где = 0,06 потери теплоты в окружающую среду.

- потери теплоты с уходящими из печи дымовыми газами, температура которых принимается на 100-150 выше температуры сырья на входе в печь.

Определим полезную тепловую мощность.

где - производительность печи по сырью.

,,-соответственно энтальпия пара и жидкости на выходе из печи и энтальпия жидкости (сырья) на входе в печь.

e - доля отгона сырья на выходе из печи (задаемся е = 0,3)

Определяем относительную плотность ,по формуле

где, ;

где б - средняя температурная поправка на один градус.

Часовой расход топлива,

3) Алгоритм расчета радиантной камеры.

1. Принять температуру дымовых газов, покидающих топку, в соответствии с назначением печи

2. Определить максимальную расчетную температуру горения

где - средняя теплоёмкость продуктов сгорания 1 кг топлива при ,

3. Вычислим количество теплоты воспринимаемое сырьем в радиантных трубах:

4. Подсчитать количество теплоты передаваемое сырью в камере конвекции:

5. Определить площадь эквивалентной абсолютно черной поверхности по формуле

где - теплонапряженность абсолютно черной поверхности, по значениям Тп, Тmax, и Тст.

6. Определить температуру стенки экрана используя уравнение

По найденному значению энтальпии сырья определяют температуру сырья:

7. Рассчитаем температуру наружной поверхности труб по уравнению

где - повышение температуры труб за счет загрязнений, пример равной 20

Тогда интерполируя по графику получаем,

8. Задать степень экранирования кладки . Для современных печей . Примем равной 0,5.

9. Определить эквивалентную лучевоспринимающую поверхность

10. Определить площадь экранированной плоской поверхности заменяющей трубы:

где - фактор формы, показывающий, какая доля теплоты поглощается фактическими трубами от того количества теплоты, которое в тех же условиях поглощала бы полностью экранированная поверхность.

При однорядном экране, расстоянии между трубами 2d и длиной радиантных труб =18 м, принимаем фактор формы K = 0,87.

11. Определить ширину экрана, вычисляя ту ее часть, которая непосредственно омывается дымовыми газами:

12. Принимаем трубчатую печь двухкамерной схемы. Задаем диаметр труб радиантной секции Для печи с двумя радиантными камерами общее число труб

13. Площадь поверхности радиантных труб

14. Определить общую площадь поверхности кладки с учетом фактических размеров радиантной камеры:

где - площадь всех стен;

- площадь пола и свода;

Проектируем радиантную камеру печи, на поде каждой камеры располагается - 29 труб, на своде - 30. Тогда ширина пода

Принимаем ,

А высоту боковой стенки примем 4,8м

Длина свода

Принимаем

15. Площадь плоской поверхности, эквивалентной площади труб, исходя из фактических размеров печи:

16. Подсчитать уточненную эквивалентную лучевоспринимающую поверхность:

17.Вычислитьстепень экранирования кладки:

Полученное значение достаточно близко к принятому ранее 0,5 и разница не вносит погрешности в расчете, поэтому пересчета не требуется.

18.Вычислить коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от продуктов сгорания к радиантным трубам:

19. Определить температурную поправку теплопередачи в топке:

где - постоянная излучения абсолютно черного тела, равная 5,67 Вт/(м2К4).

21. Характеристика излучения

22. Определить температуру продуктов сгорания на выходе из топки:

23. Определить коэффициент прямой отдачи - отношение количества теплоты, воспринимаемого радиантными трубами, к количеству теплоты, выделенному при сжигании топлива:

24. Уточнить количество теплоты полученное радиантными трубами:

25. Рассчитать тепловую напряженность радиантных труб:

4) Расчет камеры конвекции.

5) Алгоритм расчета камеры конвекции.

1. Определить тепловую нагрузку камеры конвекции:

2. Рассчитать температуру сырья на выходе из труб конвекции:

По найденному значению энтальпии сырья определяют температуру сырья:

3. Определить средний температурный напор с учетом того, что в камере конвекции в трубах и дымовые газы движутся противотоком (индекс противоточности равен 1):

4. Принять температуру наружной поверхности трубы на больше средней температуры сырья, т.е.

5. Определить коэффициент теплопередачи:

где , - коэффициенты теплоотдачи соответственно конвекцией ( вынужденной) и излучением от дымовых газов к конвекции трубам.

6. Вычислить коэффициент теплоотдачи излучением по формуле Нельсона:

7. Посчитать массовую скорость дымовых газов:

где - секундный расход дымовых газов кг/с ,

- живое сечение камеры конвекции,

где

Примем что трубы камеры конвекции d=102*6 мм, число труб в горизонтальном ряду равно 5, шаг между осями труб

Секундный расход дымовых газов

8. Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к трубкам:

где - коэффициент, зависящий от средней температуры дымовых газов, принимаем равным 22,5.

9. Площадь поверхности нагрева конвекционных труб

10.Число труб в камере конвекции

11. Определить теплонапряженность конвекционных труб:

Список использованных источников

1 Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов,П. Г. Романков, А. А. Носков. - М. : Химия, 1987. - 570 с.

2 Поникаров, И. И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи) / И. И. Поникаров, С. И. Поникаров, С. В. Рачковский. - М. : Наука, 2008. - 713 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Описание конструкции котла. Общие характеристики топлива; коэффициенты избытка воздуха. Расчет объемов продуктов сгорания, доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Тепловой расчет пароперегревателя, поверочный расчет водяного экономайзера.

    курсовая работа [364,8 K], добавлен 27.05.2015

  • Построение теплового процесса расширения пара в турбине. Определение расхода охлаждающей воды в конденсаторе. Исследование эффективности ПГУ при многоступенчатом сжатии воздуха в компрессоре. Определение и расчет мощности, развиваемой паровой турбиной.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.05.2014

  • Расчет горения топлива. Объёмы компонентов продуктов сгорания, истинная энтальпия. Время нагрева металла в печи с плоскопламенными горелками. Расчет основных размеров печи. Определение расхода топлива. Выбор горелок для нагрева круглых труб в пакетах.

    контрольная работа [364,2 K], добавлен 07.08.2013

  • Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания котельной установки. Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет поверхностей нагрева котла.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.05.2015

  • Краткое описание секционной печи и ее схема. Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи. Тепловой баланс печи по секциям. Расчет горения топлива (состав исходного газа, состав и калориметрическая температура продуктов сгорания). Расчет нагрева труб.

    курсовая работа [272,3 K], добавлен 22.01.2013

  • Принципиальная схема двухконтурной утилизационной парогазовой установки. Определение теплофизических характеристик уходящих газов. Приближенный расчет паровой турбины. Определение экономических показателей парогазовой установки. Процесс расширения пара.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2014

  • Конструкция котлоагрегата, топочной камеры, барабанов и сепарационных устройств, пароперегревателя. Тепловой расчет парового котла ПК-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, экономичность работы. Расчет конвективного пароперегревателя.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.03.2014

  • Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011

  • Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011

  • Литературный и патентный обзор по теме работы. Расчет полного горения топлива. Расчет нагрева металла в печи и основных размеров печи. Тепловой баланс и выбор горелок. Определение высоты кирпичной трубы. Расчёт сечения борова. Тип и размер футеровки.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.05.2010

  • Расчет горения топлива. Определение параметров нагрева металла и теплообмена в печи: в методической, сварочной зоне, время томления металла. Тепловой баланс: расход топлива и тепла, неучтенные потери тепла. Расчет рекуператора для подогрева воздуха.

    курсовая работа [338,1 K], добавлен 14.05.2012

  • Описание работы и конструкции печи. Тепловой расчет нагрева металла в индукционной печи. Конструктивный, теплотехнический и электрический расчеты. Определение охлаждения индуктора. Техническая характеристика печи с учетом рассчитанных показателей.

    контрольная работа [68,0 K], добавлен 17.07.2010

  • Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.

    курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014

  • Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.

    курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011

  • Определение состава газа, расчет горения топлива. Расчет нагрева металла. Основные параметры, тепловой баланс, основные размеры печи, выбор горелок. Расчет рекуператора, гидравлический расчет трассы. Применение бетонов и волокнистой изоляции.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.10.2010

  • Расчет горения топлива. Определение размеров рабочего пространства печи. Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве. Расчет времени нагрева заготовок. Уточнение размеров рабочего пространства печи. Тепловой баланс камерной нагревательной печи.

    курсовая работа [126,0 K], добавлен 06.11.2015

  • Взаимодействие заряженных частиц с веществом. Радиационное дефектообразование в ZnO. Расчет радиационных характеристик движущегося протона и концентрации наведенных дефектов с помощью программы SRIM. Концентрации дефектов в ZnO по спектрам поглощения.

    отчет по практике [2,3 M], добавлен 15.01.2014

  • Изучение различных изопроцессов, протекающих в газах. Экспериментальное определение СP/СV для воздуха. Расчет массы газа, переходящего в различные состояния. Протекание изотермических процессов, определение состояния газа как термодинамической системы.

    контрольная работа [28,0 K], добавлен 17.11.2010

  • Конструкции методических печей. Сухая очистка газов. Применение батарейных циклонов. Определение времени нагрева металла в сварочной зоне. Расчет горения топлива. Приход тепла в рабочее пространство печи. Технико-экономические показатели работы печи.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.04.2014

  • Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Определение расчётного расхода топлива. Определение конструктивных размеров и характеристик топки. Расчёт фестона и хвостовых поверхностей нагрева.

    курсовая работа [153,7 K], добавлен 12.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.