Đầu vào Q.106, Kj/h Đầu ra Q.106, Kj/h Nhiệt lượng do khí tổng hợp mang vào:Q1 27,5072 Nhiệt lượng do sản phẩm phản ứng mang ra: Q3 20,8640 Nhiệt lượng do các phản ứng tổng hợp tỏa ra: Q2 36,3117 Nhiệt lượng do nước mang ra Q4 39,7640 Nhiệt mất mát Q5 3,1909 Tổng năng lượng vào 63,8189 Tổng nhiệt lương ra 63,8189 3.3 Tính toán thiết bị
3.3.1 Tính chiều cao kích thước cho thiết bị phản ứng chính – thiết bị tổng hợp methanol hợp methanol
Trong dây chuyền công nghệ đã chọn, thiết bị phản ứng loại ống trùm, để phù hợp với yêu cầu về tính chất công nghệ và các đặc tính hóa lí của
methanol, thiết bị phản ứng cần chế tạo bằng thép không gỉ X18H10T. Loại thiết bị này cho phép tách nhiệt phản ứng tốt, đảm bảo cho quá trình làm việc ở điều kiện gần như đẳng nhiệt, tránh được hiện tượng gây ảnh hưởng đến xúc tác của quá trình phản ứng
Thiết bị phản ứng là thiết bị ống trùm nên cấu tạo của thiết bị đơn giản giá thành đầu tư chế tạo rẻ.
Do đã khống chế tốt các điều kiện nhiệt động nên hiếu suất sản phẩm nhận được ở thiết bị này tương đối cao. Qúa trình phản ứng tổng hợp metanol từ khí tự nhiên qua giai đoạn tổng hợp khí tổng hợp với xúc tác Cu-ZnO-Al2O3
xảy ra trong các ống, nhiệt độ phản ứng là 2200C phản ứng tổng hợp methanol là phản ứng tỏa nhiệt để khống chế nhiệt độ của quá trình cho phản ứng gần như đẳng nhiệt, người ta chọn cho nước sôi đi qua thiết bị tách nhiệt của phản ứng.
Khí tổng hợp được đun nóng và đi qua lớp xúc tác đặt trong ống, đường kính thiết bị và chiều cao thiết bị.
Khi tính toán thiết bị ta tính toán ở t = 2200C
• Tính thể tích cấp xúc tác
Quá trình làm việc của thiết bị ở t = 2200C,P = 8MPa. Cấp xúc tác có thể tích như sau:
Vxt = Φv.τ (1)
Trong đó :
v
φ : Là lượng hỗn hợp khí qua thiết bị phản ứng, m3/s
τ : Thời gian lưu trong thiết bị phản ứng, quá trình này có thời gian lưu là
0,5s đủ để tổng hợp methanol từ pha khí
Để thể tích cấp xúc tác trước tiên ta tính toán các yếu tố sau đây: