C 0: nồng độ iso-4H8 ban đầu, mol/l
V.3.2. Tính kích thước thiết bị phản ứng:
Tốc độ dòng trong ống, ta chọn ω = 0,005 m/s Do đó chiều cao của ống là:
(τ : là thời gian lưu = 0,435 h)
Đường kính của thiết bị phản ứng ống chùm được xác định dựa trên số ống theo công thức:
D = t(b –1) + 4d, m [20-49]
Trong đó:
D là đường kính thiết bị, m t là bước ống, m
b là số ống trên đường chéo hình lục giác. d là đường kính ngoài của ống, m
Ta có: Vr = h× S , m3
h là chiều cao thiết bị ( bằng hống) , m S là tiết diện ngang ,m2
Vì hỗn hợp phản ứng chỉ đi vào trong các ống chứa xúc tác nên tiết diện ngang S là tổng các tiết diện ngang của các ống chùm.
S = n×s , m2
n là số ống.
s là tiết diện ngang của một ống , m2
Mà s = 2 , 4 ong d π× m 2
dống là đường kính trong của ống, m Ta chọn dống = 100mm và chiều dày ống = 3mm Do đó s = 2 2 3 2 3,14 0,1 7,85 10 4 4 ong d m π× × − = = ×
Vr = h×S = h×n×s , m3 *Số ống của thiết bị là: n = 3 15,527 252 7,9 7,85 10 r V h s= − = × × × ống
Ta qui chuẩn số ống của thiết bị như sau:
- Nếu xếp ống theo hình lục giác thì ta có công thức: n = 3a(a – 1) + 1 [20-48]
Trong đó: n là số ống
a là số ống trên một cạnh hình lục giác. Ta có: n = 3a (a – 1) + 1
Suy ra 252 = 3a(a – 1) + 1 suy ra a = 9,6 ≈ 10 ống Như vậy số ống của thiết bị theo qui chuẩn là: n = 3a(a – 1) + 1 = 3 ×10×(10 –1) + 1 = 271 ống
*Đường kính thiết bị phản ứng:
D = t(b – 1) + 4d , m
Trong đó: t là bước ống, t = 1,25d
d là đường kính ngoài của ống, d = 0,1 + 0,003×2 = 0,106 m t = 1,25d = 1,25× 0,106 = 0,1325 m = 132 mm
Số ống trên đường chéo chính : b = 2a – 1 = 2× 10 – 1 = 19 ống Vậy D = t(b – 1) + 4d = 0,132×(19 – 1) + 4× 0,106 = 2,8m Ta qui chuẩn D = 2,8 m
Vậy đường kính của thiết bị phản ứng là D = 2,8 m
- Chiều cao thiết bị: H = 7,9 m - Đường kính thiết bị D = 2,8 m - Số ống: n = 271 ống - Đường kính ống: d = 0,1 m - Chiều dày ống = 3 mm = 0,003m - Bước ống: t = 0,132 m