Рассчитать и выбрать тип барботажного реактора для проведения химических превращений по исходным данным: Vж - производительность аппарата по жидкости = 10,0 м3/ч;

Условие:

Рассчитать и выбрать тип барботажного реактора для проведения химических превращений по исходным данным:

V_ж - производительность аппарата по жидкости = 10,0 м³/ч;

V_г – расход газа, приведенный к рабочим условиям = 700 м³/ч;

p – давление в реакторе = 0,50 МПа;

τ_р – время окисления продукта до требуемой степени превращения = 0,6 ч;

q_р – теплота реакции при окислении 1 кг сырья (+ - экзотермическая и - - эндотермическая реакции) = +60,0;

t_р – температура реакции = 145℃;

θ – наибольшая (наименьшая) допустимая температура теплоносителя = 120℃;

– плотность жидкости = 815 кг/м³;

– теплоемкость жидкости = 3,2∙10^-3 Дж/(кг∙К);

λ_ж – теплопроводность жидкости = 0,14 Вт/(м∙К);

υ_ж – кинематическая вязкость жидкости = 1,75∙10³ м²/с;

ϭ – поверхностное натяжение на границе жидкости-газ = 18∙10³ Н/м.

Тепловой поток реакции:

𝑄_р= 𝑞_р𝑉_ж𝜌_ж = 𝑞_р𝐺_ж = 6∙10⁵∙10∙815 = 6∙10⁵∙1,2 = 7,2∙10⁵Вт.

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