Проектирование мастерской по производству 3,5-динитробензойной кислоты мощностью 13 тонн/год (стр. 12 из 26)

Рассчитаем объем хранилища маточника реакционной смеси.

Плотность маточного раствора рассчитывается как аддитивная величина (с учетом промывной воды):

Примем коэффициент заполнения равным 0,9; тогда объем хранилища будет равен:

Рассчитаем необходимую площадь поверхности фильтрации:

Плотность ДНБК рассчитывается как аддитивная величина:

Следовательно, объем ДНБК равен:

Зададим высоту слоя ДНБК на фильтре равной 15см, тогда требуемая площадь поверхности составит:

Из каталога выбираем вакуум-фильтр емкостной с характеристиками [16]:

Площадь поверхности фильтрации -

;

D -

; Н - ;

Основной материал - сталь 12Х18Н10Т

Расчет перемешивающего устройства пропаривателя

Вязкость и плотность раствора ДНБК определим как аддитивные величины.

Диаметр перемешивающего устройства:

Примем скорость вращения мешалки [12]:

м/с

Следовательно, число оборотов мешалки:

оборот/сек

Определим значение критерия Рейнольдса:

,

По [12] выбираем пропеллерную трехлопастную мешалку.

Определим критерий мощности:

, где и - постоянные величины (определяются по таблице [12]):

Рассчитаем величину мощности:

кВт

Определяем мощность мешалки в пусковой момент:

кВт

Установочная мощность:

кВт

где 0,95 - КПД электродвигателя, 1,2-запас мощности электродвигателя [12].

Проверим следующее условие [12]:

, ,

следовательно, мешалка данного типа подходит.

Выбираем привод мощностью 1,0кВт; мотор редуктор типа МПО2 и электродвигатель типа АИ [15].

Рассчитаем производительность насоса для подачи маточного раствора на разбавление [12]:

Время подачи маточника составляет 3600с, тогда

Выбираем насос марки Х2/25, производительностью

. Тип электродвигателя АОЛ-12-2, мощностью 1,1кВт.

4-я стадия - кристаллизация и фильтрация

Определим суточные объемы, загружаемых в реактор компонентов и их сумму: (плотность воды - 1000

, - 1900 , - 894,5 ) [11].

Плотность ДНБК рассчитывается как аддитивная величина:

Следовательно, объем аппарата равен:

Для стадии кристаллизации примем коэффициент заполнения равным 0,7 [12].

Тогда

.

Из каталога выбираем аппарат с характеристиками [13]:

аппарат вертикальный

Рабочая температура 10-100⁰

Номинальный объем -

;

D_{обечайки} -

(внутренний);

Н_{обечайки} -

;

Основной материал - сталь 08Х22Н10Т

Площадь поверхности теплообмена:

рубашки -

, змеевика -

Рассчитаем поверхность, необходимую для отвода тепла реакционной массы. Для этого примем, что рассол (23,8% раствор хлорида кальция), поступающая в рубашку, нагревается с - 20

до - 10 . Реакционной массы при этом охлаждается с 80 до 20 .

Следовательно, требуемая площадь нагрева составляет:

Так как площадь теплообмена рубашки составляет по каталогу

, то для теплоотвода площади поверхности рубашки вполне достаточно.

Рассчитаем объемы мерников компонентов [14]:

- объем мерника 50% этилового спирта

- объем мерника маточника

Рассчитаем объем хранилища маточника реакционной смеси.

Плотность маточного раствора рассчитывается как аддитивная величина:

Примем коэффициент заполнения равным 0,9; тогда объем хранилища будет равен:

Рассчитаем необходимую площадь поверхности фильтрации:

Плотность ДНБК рассчитывается как аддитивная величина:

Следовательно, объем ДНБК равен:

Зададим высоту слоя ДНБК на фильтре равной 15см, тогда требуемая площадь поверхности составит:

Из каталога выбираем вакуум-фильтр емкостной с характеристиками [15]:

Площадь поверхности фильтрации -

;

D -

;

Н -

;

Основной материал - сталь 12Х18Н10Т.

Для улавливания паров этанола, выделяющихся в процессе реакции, используются кожухотрубчатый теплообменник типа со следующими характеристиками [12]:

Наружный диаметр-159мм;

Длина труб - 1м;

Число труб - 13;

Поверхность теплообмена -

;