В данной статье рассматривается процесс получения жидких хлорпарафинов марки ХП-52 с использованием в качестве катализатора Н2О в фазовом состоянии газ-жидкость в реакторе смешения периодического действия. В статье приведен конструктивный расчет реактора периодического действия.
Ключевые слова: хлорпарафины, хлорирование, газожидкостный реактор.
Газожидкостный реактор предназначен для осуществления химических превращений в жидкости, в объем которой из газа вносится один или несколько регулирующих компонентов. Чаще этим компонентом является труднорастворимый газ, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкостном слое вблизи границы раздела фаз [1, с.239].
Реактор хлорирования парафинов по типу РИС-П представляет собой вертикальный стальной эмалированный аппарат с рубашкой, мешалкой, сифонами, установленными на приеме парафина жидкого, подаче хлора испаренного, сливе с ловушки.
Основные технические данные и характеристики:
Номинальный объем, м3:
корпуса с крышкой — 6,3;
рубашки — 0,832.
Рабочее давление МПа (кгс/см2):
в корпусе — 0,3 (3,0);
в рубашке — 0,6 (6,0).
Рабочая температура стенки — не более плюс 130 ° С;
Прибавка для компенсации коррозии — корпуса и рубашки — 0,5 мм;
Частота вращения мешалки, с-1 (об/мин) — 0,83±0,08 (50±5,0).
Комплектность реактора:
Диаметр корпуса внутренний, см — D=180;
Диаметр рубашки внутренний, см — D1= 195.
Модуль продольной упругости при температуре 130°С, кгс/см2 для углеродистой стали — Е=1,88∙106.
Коэффициент прочности сварного шва:
корпуса — ϕ=1,0;
рубашки — ϕ=0,9.
Расчет корпуса [2, с.17]:
Расчёт обечайки корпуса, работающей под внутренним давлением:
S≥Sр+C;
где 
;
S=0,26+0,23=0,49 cм.
Расчёт днища корпуса, работающей под внутренним давлением:
S≥S1р+C;
S=0,3+0,23=0,53 cм.
Расчет допускаемого внутреннего давления:
Расчет допускаемого внутреннего давления на обечайку корпуса:
15,8>3,0
Расчет допускаемого внутреннего давления на днище корпуса:
17,5>3,0
R=D — для эллиптических днищ с Н=0,250
Расчет рубашки:
Расчет обечайки рубашки, работающей под внутренним давлением:
S2=S2p+C
S2=0,44+0,18=0,62 см, принимаем S2=0,8 см.
Расчет днища рубашки, работающей под внутренним давлением:
S3≥S3p+C;
S3=0,58+0,18=0,76 см, принимаем S3=1,0 см.
Толщина стенки днища определяется по формуле:
S4≥S4p+C;
R=D=180 см;
Φ=1,0;
S1≥0,3+0,23=0,53 см, принимаем S=1,6 см.
Определение основных расчетных размеров
Расчетный диаметр днища, см:
Х=0
Х=53
Х=55
Расчетный диаметр отверстия:
Для штуцера 1:
dP=d+2∙CS=4,0+2∙0,23=40,46 см;
Для штуцеров Б и Г:
Расчетные толщины стенок штуцеров:
Литература:
- Машины и аппараты химический производств/ И. В. Доманский, В. П. Исаков, Г. М. Островский и др.; Под общ. Ред. В. Н. Соколова — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Политехника, 1992. — 327 с.
- Бердник В. М., Владимиров Б. Е., Коломиец Р. В. / Расчет и конструирование тонкостенных аппартов пищевых, химических и нефтехимических производств: учебное пособие / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). — Ночеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2013. — 212 с.
