Modelare și Proiectare Reactoare Chimice

Capitolul 1. Tema de proiectare

1.1 Prezentarea temei :

Sa se intocmeasca proiectul de inginerie tehnologica pentru o instalatie de oxidare catalitica a SO2 la SO3 cu cataliza simpla pentru care se dau urmatoarele date de proiectare :

• Capacitatea de 35 t/24h

• La intrarea in instalatie gazele sulfuroase au urmatoarea compozitie:

• X0SO2=8%

• X0O2=18%

• X0N2=74%

• Gradul de transformare minim acceptat : ηso2 =89%

1.2 Schema bloc a procesului de oxidare a gazelor sulfuroase cuprinde 4 faze de oxidare si 4 faze de raciere.

Debitele de gaze reci sunt separate in 2 fluxuri :

• Unul dintre fluxuri este utilizat pentru racirea directa dupa stratul 1 al reactorului de contact prin amestecarea cu gaze sulfuroase oxidate care parasesc stratul 1.

• In continuare amestecul rezultateste introdus in stratul 2 al reactorului de contact si apoi racit in schimbatorul de caldura care foloseste drept agent de raciere pentru al doilea flux de gaze sulfuroase reci.

Gazele sulfuroase reci se preincalzesc pe baza caldurii preluate de la gazelle sulfuroase oxidate in stratul 2 si sunt trimise in primul strat al reactorului de contact.

Dupa racirea in schimbatorul de caldura , gazelle oxidate intra in stratul 3 unde sufera un nou process de oxidare catalitica, dupa ceare sunt racite prim amestecare cu aer atmosferic

Amestecul obtinut este introdus in stratul 4 al reactorului de contact si apoi este racit intr-un al doilea schimbator de caldura care utilizeaza ca agent termic de racire

Gazelle sulfuroase oxidate obtinute au temperaturi de 180 C si sunt trimise la separerea SO3

1.3 Utilaje ce urmeaza a fi prioectate :

Urmand specificul acestui proiect se vor prioecta urmatoarele utilaje :

• Reactorul de conversie catalitica a SO2 la SO3

• Racitoarele de dupa stratul 1 si 4 ale reactorului de contact

• Ventilatorul care asigura aerul atmosferic necesar racirii dazeleor sulfuroase oxidate.

150°C

GAZE

SULFUROASE

RECI

AER

RECE

AER AER

RECE CALD

GAZE SULFUROASE CALDE (180°C)

Capitolul 2. Procese tehnologice de fabricatie.

Descrierea procesului adoptat

2.1 Variante de realizare a procesului tehnologic

Instalatiile de oxidare catalitica a SO2 la SO3 care folosesc reactoare cu straturi fixe adiabatice se pot clasifica dupa urmatoarele criteria:

-Dupa natura gazelor sulfuroase

• Instalatie pentru oxidarea gazelor sulfuroase reci

• Instalatie pentri oxidarea gazelor slfuroase calde

- Dupa numarul treptelor de cataliza

• Cu cataliza simpla

• Cu cataliza dubla

- Dupa modul de amplaseare a schimbatoarelor de caldura

• Cu corp comun cu reactorul

• In exteriorul reactorului

- Dupa sistemul de racier intre straturi

• Racire directa cu gaze sulfuroase reci

• Racire directa cu aer rece

• Racire indirecta

2.1.1 Instalatia cu cataliza simpla pentru oxidara gazelor sulfuroase reci

Aceste instalatii fososesc racira directa sau amestecarea cu o parte din gazele sulfuroase reci. Adoptarea procesului racirii directe cu gaz proaspat prezinta o serie de indeajunsuri. Pentru inlaturarea acestor neajunsuri s-a adoptat procesul de racire mixta dupa primul strat care pastreaza atat schimbatorul de caldura cat si racirea directa prin introducerea de gaze sulfuroase reci.