Таблица 3.3. Численная зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме реакторов V = 5м3 при подаче рецикла на вход первого реактора.

График представлен на рис.3.3.

Рис.3.3. Зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме реакторов V = 5м3 при подаче рецикла на вход первого реактора.

По графику видно, что при наращивании рецикла, энергозатраты увеличиваются, сначала походя через некоторый минимум, который соответствует оптимальной величине рецикла.

Для схемы с рециклом, охватывающим один реактор численная зависимость выглядит следующим образом (таблица 3.4):

R, кмоль/час	Rb	Q*107, кДж/час
7,5	81	3,02356
8	60	2,23976
9	50	1,86656
10	50	1,86636
11	50	1,86646
12	50	1,86641
15	51	1,90376
20	55	2,05305
25	60	2,23976
30	65	2,42644
35	70	2,61309
40	75	2,79947
45	79	2,94901
50	85	3,17299
55	89	3,32223
60	95	3,54617
65	99	3,69527
70	105	3,91953
75	109	4,06921

Продолжение.

80	115	4,29231
85	119	4,44231
90	125	4,66578
95	129	4,81576
100	135	5,03959

Таблица 3.4. Численная зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме V = 5м3 при подаче рецикла на вход второго реактора.

Графическая зависимость представлена на рис.3.4.

Рис.3.4. Зависимость энергозатрат от величины рецикла при постоянном составе х=0,001м. д. и суммарном объеме V = 5м3 при подаче рецикла на вход второго реактора.

На рис.3.4. прослеживается почти такая же зависимость как и на рис.3.3. только различаются минимумами знергозатрат. В схеме с охватом рециклом двух реакторов минимум находится ниже (энергозатраты меньше).

Обсуждение результатов.

Для того, что бы проследить отличия в схемах с различным охватом рециклом, построим совместные графики.

На рис.3.5. представлена зависимость величины рецикла от суммарного объема реакторов, построенная по результатам количественного анализа.

Рис.3.5. Зависимости величины рецикла от суммарного объема реакторов при различном охвате рециклом реакторов.

По графику видно, что при больших величинах рецикла или объема обе зависимости очень близки, а при малых величинах рецикла или объема зависимости отдаляются друг от друга. Например, при фиксированном суммарном объеме реакторов V = 300м3, величина рецикла в системе с охватом рециклом двух реакторов R = 5,015657 кмоль/час, а с охватом одного реактора R = 5,175953 кмоль/час. А при суммарном объеме реакторов V=10м3, величины рецикла соответственно равны 14,27051 и 27,5 кмоль/час. Причем, схема, в которой рецикл охватывает два реактора, оказывается выгоднее, чем схема, в которой рецикл охватывает один реактор.Т. к. в первой при малых величинах суммарного объема реакторов требуется меньшая величина рецикла, для достижения заданной конверсии, чем во второй.

Теперь строим совместный график зависимостей величины рецикла от суммарного объема реакторов при различной подаче рецикла по расчетным данным, полученным в программе ChemCad. В обеих системах протекает одна и та же реакция изомеризации параксилола в ортоксилол. Начальный поток F=10 кмоль/час содержит только чистый параксилол, xf=1. Ректификационная колонна содержит 70 тарелок. Тарелка питания №35, паровое число Rb=50.

График представлен на рис.3.6.