Расчет потери напора в слое катализатора

Потерю напора в слое катализатора вычисляют по формуле:

где e - порозность слоя;

u – линейная скорость движения потока, фильтрующегося через слой катализатора, м/с;

m - динамическая вязкость, Па × с;

d – средний диаметр частиц, м;

r - плотность газа, кг/м³;

g – ускорение силы тяжести, кг/с²;

Порозность слоя вычисляют по формуле:

где У_н – насыпная плотность катализатора, равная 640 кг/м³;

У_К – кажущаяся плотность катализатора, равная 1210 кг/м³;

Таким образом

Линейная скорость потока равна , где

V - объем реакционной смеси, включающий объем сырья V_C, и объем циркулирующего ВСГ V_Ц, т.е.

Объем сырья рассчитывают по формуле:

где G – расход сырья в реактор, кг/ч;

Z_С – коэффициент сжимаемости (0,25);

t_ср – средняя температура в реакторе, ⁰С.

Величина t_ср может быть найдена как средняя арифметическая между температурой ввода сырья t₀ = 350⁰С и температурой на выходе из реактора, равной 386,65⁰С.

Тогда

Объем циркулирующего газа составит:

Динамическую вязкость смеси определяют по ее средней молекулярной массе, равной:

Средний диаметр частиц катализатора d = 4 × 10^{-3 м.}

Плотность реакционной смеси в условиях процесса равна:

Таким образом

Таким образом, потеря напора катализатора не превышает предельно допустимых значений 0,2-0,3 Мпа. Поэтому к проектированию принимают реактор цилиндрической формы с высотой и диаметром реакционной зоны 5,2 и 2,6 м соответственно.