Промышленная технология производства катализатора дегидрирования изоамиленов в изопрен марки КИМ (стр. 4 из 12)
оксидный катализатор изопрен
Таблица 4.3 - Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов
| № п/п | Наименование статей | Единицы измерений | Количество на 1 т, кг | Примечание | |||||||||
| Сырье и материалы | |||||||||||||
| 1 | Пигмент желтый железо-оксидный | кг/т | 920 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 2 | Калий углекислый 1сорт | кг/т | 536 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 3 | Циркония двуокись 2сорт | кг/т | 52 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 4 | Хрома окись техническая ОХП-1,ОХП-2 | кг/т | 65 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 5 | Калия гидрат окиси технический марки ОКП 21сорт высший | кг/т | 40 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 6 | Оксид алюминия активный | кг/т | 30 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 7 | Белая сажа марки БС-120 | кг/т | 80 | При расчете на сухое вещество | |||||||||
| 8 | Вода обессоленная | кг/т | 6113 | ||||||||||
| 9 | Пленка полиэтиленовая | кг/т | 12,5 | ||||||||||
| Энергетические затраты | |||||||||||||
| Активатор | |||||||||||||
| 1 | Электроэнергия | кВт/час | 3317 | ||||||||||
| 2 | Пар | Гкал | 22 | ||||||||||
| 3 | Вода оборотная | м3 | 0,09 | ||||||||||
| 4 | Азот | тыс.м3 | 6,0 | ||||||||||
| 5 | Сжатый воздух технологический | м3 | 22361 | ||||||||||
| 6 | Топливо | т.у.т. | 1,3 | - | |||||||||
5. ВЫБОР ОСНОВНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
5.1 Общие сведения об аппарате
Аппарат объемом 3,2 мі, изготовленный заводом « Красный Октябрь», предназначен для проведения различных технологических процессов в жидких однофазных и многофазных средах динамической вязкостью не более 50 П и плотностью не более 1500 кГ-мі при перемешивании в пределах параметров, указанных в технической характеристике.
Аппарат представляет собой вертикальный стальной сварной цилиндрический сосуд с перемешивающим устройством и съемной эллиптической крышкой. Он состоит из следующих основных сборочных единиц:
- корпуса:
- крышки:
- перемешивающего устройства:
- привода, состоящего из мотор редуктора и стоек для крепления его на крышке аппарата:
- вода вывода.
Корпуса аппаратов, в зависимости от наличия и типа теплообменных устройств, изготовляются двух исполнений и обозначаются по ГОСТу 20680-75:
- без теплообменного устройства:
- с гладкой приварной рубашкой:
Для перемешивания жидких сред при проведение различных физико-химических процессов в аппаратах применяются перемешивающие устройства (мешалки) следующих типов и исполнений:
- открытая турбинная без отражательных перегородок:
- рамная:
Корпус аппарата, стационарный вертикальный, устанавливается на фундамент или специальную несущую конструкцию при помощи опор.
Аппараты изготавливаются с опорами – лампами.
На опорах корпуса предусмотрены регулировочные (отжимные) венты с контргайками и опорными пластинами для выверки (положения) аппарата на фундаменте в процессе монтажа.
Аппарат имеет строповочные устройства, обеспечивающие возможность использования грузоподъемных механизмов и приспособлений при установке аппарата в рабочее положение, а также при сборке и разборке.
Аппараты изготовляются с сальниковыми уплотнениями типа IV Б по ГОСТу 26-01-1247-75 или торцовыми уплотнениями типа ТД-6 по ГОСТу 26-01-1243-75.
Сальниковое уплотнение применяется в аппаратах, предназначенных для нетоксичных, не легколетучих и невзрывоопасных сред, работающих при атмосферном давлении, до (0,6 МПа).
Торцовое уплотнение применяется в аппаратах, предназначенных для токсичных, пожароопасных и взрывоопасных сред, а также в аппаратах работающих под вакуумом с остаточным давлением менее 300 мм.рт.ст. независимо от свойств рабочей среды.
Шифр типа уплотнения в обозначении аппаратов:
С - сальниковое; Т- торцовое:
Аппарат снабжен технологическими штуцерами для контрольно-измерительных приборов и предохранительных устройств, а также люком для осмотра и загрузки продукта.
Уплотнительная поверхность фланцев аппарата и штуцеров – гладкая.
Вращение перемешивающего устройства осуществляется от мотор- редуктора, который установлен с помощью стоек на крышке аппарата.
Крышка аппарата - стальная эллиптическая.
Аппараты комплектуются мотор - редукторами типов МПО1 и МПО2 с электродвигателями закрытого обдуваемого исполнения АО2 или взрывозащищенного исполнения ВАО.
Аппараты с электродвигателями исполнения ВАО могут быть установлены во взрывоопасных помещениях класса не выше В1-а согласно ПУЭ, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси категории не выше согласно ПИВРЭ, указанных ниже.
Рабочая температура среды в аппарате до 135 °С.
Вал мешалки через сальник (торцовое уплотнение) выделен из аппарата и посредством муфты соединен с приводом.
Опорой и направлением вала служат подшипники, смонтированные в стойке привода.
Загрузка продукта в аппарат производится через люк или технологические штуцера.
Продукт в аппарате нагревается или охлаждается при одновременном перемешивании.
Выгрузка продукта производится через верхний или нижний штуцер ввода-вывода продукта.
Контроль технологического процесса осуществляется при помощи контрольно-измерительных приборов.
5.2 Основные технические данные и характеристики аппарата
Номинальный объем, мі, аппарата-3,2 рубашки-0,285
Площадь поверхности теплообмена, мІ-6,3
Среда: в аппарате - едкая взрывобезопасная не ядовитая.
в рубашке - вода, насыщенный водяной пар, рассол (при соответствующей температуре).
Допустимая температура стенки аппарата и рубашки, °С- от минус 20 до плюс 200
Давление рабочее (расчетное), МПа:
в аппарате –0,6
в рубашке-0,4
Давление охлаждающей жидкости в рубашке сальника, МПа – не более 0,1.
Частота вращения перемешивающего устройства, об/мин- 167
Мощность электродвигателя привода, кВт – 3.0
Внутренний диаметр, мм корпуса – 1600
рубашки - 1700
Габариты, мм – высота –4110, ширина – 2185
Масса аппарата, кг – 2755
Корпус аппарата изготавливаются из сталей марок:
Вст3сп5, ГОСТ 380-71;
Сталь 12Х18Н1ОТ, ГОСТ 5632-72;
Сталь 10Х17Н13М2Т, ГОСТ 5632-72.
Рубашка изготавливается из стали марки Вст3сп5, ГОСТ 380-71.
Материал уплотнительных прокладок – поранит по ГОСТу 481-71.
5.3 Расчет аппарата на прочность [29,30]
5.3.1 Исходные данные
1. Диаметр аппарата внутренний, м - D=1,6
2. Диаметр рубашки внутренний, м - D1=1,7
3. Расчетное внутреннее избыточное давление:
- в аппарате, МПа - Р=0,6
- в рубашке, МПа - Р=0,4
4. Расчетное наружное давление:
- корпуса, МПа - Рн=0,4
5. Материал основных элементов аппарата:
- корпуса и крышки – сталь12Х18Н10Т или 10ХПН13М2Т, или 10ХПН13М3Т по ГОСТ 5632-72;
- рубашки – ВСт3сп5 по ГОСТ 380-71;
6. Расчетная температура стенок, 2000С;
7. Допускаемое напряжение материала при расчетной температуре, 2000С:
- для сталей 12Х18 Н10Т, 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т - [d]= 140 МПа;
- для стали ВСт3сп5 - [d]= 126 МПа;
5.3.2 Расчет обечайки, корпуса, работающей под внутренним давлением
Толщину стенки обечайки, работающей под внутренним давлением определяем по формулам:
(5.1) 
(5.2)Расчетные формулы (5.1) и (5.2) применены, когда
, (5.3)где jр - коэффициент прочности продольного сварного шва цилиндрической обечайки,
jр = 0,9;
S – исполнительная толщина стенки обечайки;
С – сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, определяется по формуле:
С= С1 + С2 + С3, (5.4)
где С1 – прибавка для компенсации коррозии, С1 = 0,
С2 – прибавка для компенсации минусового допуска листа, С2 = 0,0008 м;
С3 – прибавка технологическая, С3 = 0.
С = С2 = 0,0008м
; 
м, 
м.