Впровадження безсатураторного методу отримання сульфату амонію (стр. 13 из 13)
Кипіння розчину в периферійній частині перерізу апарату супроводжується його пересиченням і створює низхідний потік в трубі 2 і висхідний в трубчатці нагрівача 1, тобто циркуляцію суспензії кристалів по замкнутому контуру. Багатократне проходження кристалів через зону утворення пересичення (зону кипіння) забезпечує їх ріст і накопичення маси твердої фази в циркуляційному контурі. Безперервне виведення суспензії з постійною об'ємною швидкістю по трубі 6 забезпечує постійність маси твердої фази у випарному кристалізаторі на оптимальному рівні.
Парова фаза, що утворилася в процесі кипіння розчину проходить крапле відбійну секцію 4, де звільняється від бризок розчину, що виносяться, і виводиться через патрубок 8 на конденсацію. Для зниження температури кипіння розчину у випарному кристалізаторі підтримується відповідний вакуум.
7. Механічні розрахунки
7.1 Товщина обичайки
Товщина обичайки визначається за формулою [16]
(7.1)деp- тиск у апараті, н/м2
D- діаметр апарату, м
[s] = 137МН/м2 –напряження, що допускається[16 c394];
j = 0,8 – коэффициент ослаблення з-за зварного шву[16];
Ск = 0,001 м – поправка на коррозию[16].
Приймаю S=0,008 м.
7.2 Днище
Товщина конічного днища розраховується за формулою [16]
(7.2)деp- тиск у апараті, н/м2;
D- діаметр апарату, м;
s = 137МН/м2 –напряження, що допускається[16 c394];
j = 0,8 – коэффициент ослаблення з-за зварного шву;
Ск = 0,001 м – поправка на коррозию;
α=60° кут при вершині
Приймаю Sд=0,007 м.
Обираю днище по ГОСТ 12621– 78[17], товщина стінки Sд=0,007 м
Маса днища mд = 133,5 кг.
Об’єм днища Vд = 0,18 м3 .
7.3 Штуцери
Діаметр штуцерів розраховується заформулою:
, (7.3)деG - масова витрата речовини в секунду, м3/год;
ρ -густина речовини,кг/м3;
υ- швидкість руху речовини в штуцері, м/с.
Приймаємо швидкість рідини в штуцері υ = 1 м/с, а для газуυ = 25 м/с, тоді:
діаметр штуцеру для входу і виходу газу
;приймаємо 1000 мм,
діаметр штуцеру для входу і виходу циркулюючого маткового розчину
,приймаємо 250 мм.
Всі штуцера забезпечуються плоскими приварними фланцями по ГОСТ 12820-80 [18], параметри яких наведено у таблиці 7.3.1 та на рисунку 7.3.1:
Таблиця 7.3.1 Параметри фланців
| Dу | dн | dв | b | маса, кг |
| 250 | 273 | 273 | 18 | 6,95 |
| 1000 | 1020 | 1020 | 25 | 52,58 |
Рисунок 7.1 Фланець
7.4 Розрахунок опори
Апарати вертикального типу із співвідношенням Н/D > 5, розміщувані на відкритих майданчиках, оснащують так званими юбочними циліндричними опорами.
Орієнтовна маса апарату.
Маса обичайки
, (7.4)де Dн =2,516 м - зовнішній діаметр колони;
Dвн = 2,5 м - внутрішній діаметр колони;
Ноб = 19,2 м - висота циліндричної частини колони;
ρ = 7900 кг/м3 – густина стали
mоб = 0,785(2,5162-2,52)×19,2×7900 = 9556 кг
Загальна маса колони. Приймаємо, що маса допоміжних пристроїв (штуцерів, вимірювальних приладів, люків і так далі) складає 10% від основної маси колони, тоді
mк = mоб + mд = 1,1(9556+133,5 кг) = 10658,5 кг
Максимальна вага колони:
mmax = mк + mф = 10658,5 +20000 =30658,5 кг = 0,307 МН
Приймаємо внутрішній діаметр опорного кільця D1 = 2,44 м, зовнішній діаметр опорного кільця D2 = 2,64 м.
Площа опорного кільця:
Питоме навантаження опори на фундамент
σ = Q/A = 0,307/0,8 = 0,38 МПа < [σ] = 15 МПа - для бетонного фундаменту.
Список літератури
1. Ковалев, Е.Т. Справочниккоксохимика. В 6 т. Т 3. Улавливание и переработка химических продуктов коксования / Евгений Ковалев.- Харьков: Издательский Дом «ИНЖЭК», 2009. – 432 с.
2. Белицкий, А.Н. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий / А.Н. Белицкий [и др.]– М.: Металлургия, 1985.- 248 с.
3. Кауфман, А.А. Технология коксохимического производства : учебное пособие / А.А. Кауфман, Г.Д. Хармалпович - Екатеринбург: ВУХИН-НКА, 2005.- 288 с.
4. Гребенюк, А.Ф. Улавливание химических продуктов коксования : учебное пособие. В 2ч. Ч 1. / А.Ф. Гребенюк [и др.].- Донецк: «Восточный издательский дом», 2002. – 228 с.
5.Лейбович, Р.Е. Технология коксохимического производства : ученик для техникумов / Р.Е. Лейбович [и др.] : М. : Металлургия , 1982.- 360 с.
6. Коробчанский, И.Е. Расчеты аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования / И.Е. Коробчанский, М.Д. Кузнецов : Изд-во «Металлургия», 1972. – 296 с.
7. Шелков, А.К. Справочниккоксохимика. В 6 т. Т 3. Улавливание и переработка химических продуктов коксования / А.К. Шелков – М.: Издательство «Металлургия» 1966. – 394 с.
8. Кокс и химия : научно-технический и производственный журнал. Влияние добавок на расыпчатость сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1988, сентябрь - № 9.
9. Кокс и химия : научно-технический и производственный журнал. Возможность повышения рассыпчатости сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1987, август - № 8.
10. Кокс и химия : научно-технический и производственный журнал. Улучшение качества сульфата аммония / М.: «Металлургия». – 1988, май - №5.
11. ТУ У 40.2-05393085-001-2003. Газ коксовый неочищенный. Технические условия с зим 1,2. – Введ. 2009-09-21
12. ГОСТ 2184-77 . Кислота серная техническая. Технические требования. – Введ.1978-07-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 21 с.
13. ТУ У 24.1-00190443-067:2007 Амония сульфат коксохимического производства. Технические условия. – Введ.2008-01-01.
14. ТУ У 23.1-05393085-002-2004 Смолка кислая сульфатного отделения. Технические условия с зим. 1. –Введ. 2004-05-14.
15. Башлай, З.И. Оборудование цехов улавливания и переработки продуктов коксования : Справочник / З.И. Башлай [и др.]– М.:Металлургия , 1992. – 256 с.
16. Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов [и др.] - М.: Химия,1991. -496 с.
17. Михалев, М.Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств : Примеры и задачи / М.Ф. Михалев – Ленинград «Машиностроение», 1984. – 150 с.
18. ГОСТ 12621-78. Днища конические неотбортованные. Основные размеры. – Введ. 1979-01-01. – М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1978. – 3 с.
19.ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные. Конструкция и размеры. – Введ. 1983-01-01.– М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 40 с.
20.СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03.Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. 2004. – 48с.
21. СНиП II-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий.– Введ.1982-01-01. Госстрой СССР. – ЦНИИпромзданий.
22. СНиП 2.05.02-85.Автомобильные дороги.- Введ.1987-01-01. Госстрой СССР.
23. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Введ. 1989-01-01.– М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998. – 50 с.
24. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования. – Введ. 1977-01-01.– М.: ИПК Изд-во стандартов, 2007. – 7 с.
25. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы. – Введ. 1976-01-01.– М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – 3 с.
26. Макаров, Г.В.Охрана труда в химической промышленности/ Г.В. Макаров [и др.]– М.: Химия, 1989. – 496 с.
27. СНиП 11-4-79. Естественное и искусственное освещение.Госстрой СССР – М.: Стройиздат. 1980. – 48 с .
28. ГОСТ 12.1.001-91. Пожарная безопасность. Общие требования.– Введ. 1992-07-01.– М.: Стандартинформ, 2006. – 68 с.
29.РД 34.21.122-87Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. Введ. 1988-07-01.– Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г М. Кржижановского Минэнерго СССР.
30. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.- Введ.2000-04-01.СоюзводоканалНИИпроект.
31. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-2009) Украина. Х.: Изд-во «Форт», 2009. – 726 с.
32.ДНАОП 0.00-1.32-01Правила устройства электроустановок.Электрооборудование специальных установок. Киев 2001.
33. Бабіченко, В. І. промислові засоби автоматизації. Ч. 1. Вимірювальні пристрої / В.І. Бабіченко [и др.] :Навч.посібник. – Харків:НТУ «ХПІ», 2001 р. – 470 с.
34. Тематический каталог. Метран. Датчики давления. – 2009. – 312с.
35. Тематический каталог. Метран. Уровнемеры. – 2009. – 187с.
36. Методичні вказівки до виконання розділу АСК ТП дипломного проекту для студентів V–VIкурсів спеціальностей7.091600Технологія жирів та жирозамінників. 7.051401Біотехнологія. 7.091700Харчові добавки та компоненти / Укл.: О. Ф. Шуть, О. Ю. Олійник, Н. С. Петрова. – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2010. – 28 с.
37. Методичні вказівки до виконання організаційно-економічної частини дипломного проекту студентів V–VIкурсів та курсової роботи з курсу «Економіка хімічної промисловості» для студентів IVкурсу спеціальності 7.091604 (ХТП) / Укл. І.В. Багрова, Т.С. Яровенко. – Дніпропетровськ ДВНЗ УДХТУ, 2008. – 26 с.