Определение изменения состава газа в реакторах первой и второй ступени

Уточним состав газовой смеси на выходе из реактора первой ступени (поток 5):

Рассчитываем парциальные давления компонентов (в МПа):

РС6Н6= 0,20 615; PC6H12 = 0,301 055; Рн2= 0,819 983.

Константа равновесия:

Кр= [0,301 055/(0,20 615*0,8 199 833)] *1000=26 488.

Полученное значение константы равновесия практически совпадает с рассчитанным по эмпирической формуле (Кр=26 500).

В реакторе второй ступени реагирует 140,6 мі/ч бензола, расходуется 3*140,6=421,8 мі/ч водорода и образуется 140,6 мі/ч циклогексана; остается 5590,8−421,8=5169 мі/ч водорода.

Количество циклогексана на выходе из реактора второй ступени:

2052,6+140,6=2193,2 мі/ч Количество газовой смеси на выходе из реактора второй ступени (поток 6):

2193,2+5169+5169+1,68=12 532,88 мі/ч Потери циклогексана с продувочными и танковыми газами составляют 0,2% или 2067,6*0,002=4,13 мі/ч; возвращается в реактор первой ступени 125,6 мі/ч циклогексана.

Количество циклогексана, конденсирующегося в сепараторе С1:

2193,2−4,13−125,6=2063,5 мі/ч или 7738,0 кг/ч.

Растворимость компонентов газа в циклогексане при температуре 35 °C и давлении 10 Па: H2—0,120 mі/t, N2 — 0,250 mі/t. В циклогексане при давлении 17,0*105 Па растворяется:

водорода: 0,120*17,0*7,738=15,78 мі/ч или 1,41 кг/ч;

азота: 0,250*17,0*7,738 = 32,88 мі/ч или 41,1 кг/ч.

Всего из сепаратора С1 выходит жидкой фазы (поток 9):

2052,6+15,78+32,88+1,41=2102,7 мі/ч или 7746,6 кг/ч.

Рассчитывают состав газовой смеси после сепаратора С1 (поток 7):

V, мі/ч ц, %.

С6Н12 2193,2−2052,6=140,6 1,35.

Н2 5169−15,78=5153,2 49,41.

N2 5169−32,88=5136,1 49,24.

? 10 429,9 100,00.