Условие задачи
Рассчитать и выбрать тип барботажного реактора для проведения химических превращений по исходным данным:
Vж - производительность аппарата по жидкости = 10,0 м3/ч;
Vг – расход газа, приведенный к рабочим условиям = 700 м3/ч;
p – давление в реакторе = 0,50 МПа;
τр – время окисления продукта до требуемой степени превращения = 0,6 ч;
qр – теплота реакции при окислении 1 кг сырья (+ - экзотермическая и - - эндотермическая реакции) = +60,0;
tр – температура реакции = 145℃;
θ – наибольшая (наименьшая) допустимая температура теплоносителя = 120℃;
– плотность жидкости = 815 кг/м3;
– теплоемкость жидкости = 3,2∙10-3 Дж/(кг∙К);
λж – теплопроводность жидкости = 0,14 Вт/(м∙К);
υж – кинематическая вязкость жидкости = 1,75∙103 м2/с;
ϭ – поверхностное натяжение на границе жидкости-газ = 18∙103 Н/м.
Ответ
Тепловой поток реакции:
𝑄р = 𝑞р𝑉ж𝜌ж = 𝑞р𝐺ж = 6∙105∙10∙815 = 6∙105∙1,2 = 7,2∙105 Вт.
Для отвода теплоты реакции используем воду (конденсат) с начальной температурой 𝜃1 = 50 ℃, нагреваемую в реакторе до температуры 𝜃2 = 75℃.
В этом случае средний температурный напор при ∆𝑡1 = 120 50 = 70 ℃ и
∆𝑡2 = 120 75 = 45 ℃ составит:
Примем предварительно общий коэффициент теплопередачи
