Получение стирола 1. Курсовой проект 57 с., 14 табл., 8 рис., 20 источников

• Название: Курсовой проект 57 с., 14 табл., 8 рис., 20 источников
• Дата: 12.01.2021
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: Получение стирола 1.docx
• Тип: Курсовой проект; #167490
• страница: 7 из 7

4.4 Расчет и подбор насоса
Рассчитаем насос для подачи свежего и возвратного этилбензола в количестве 52143,73 + 45333,32 = 97477,05 кг/ч при температуре 90 ^оС (таблица 3.1). Монтажная схема насоса представлена на рисунке 4.1:



Рисунок 4.1 – Монтажная схема насоса
Диаметр трубопровода найдем по формуле



Скорость жидкости принимаем равной ω_р = 2,0 м/с [18].

Плотность жидкости примем равной плотности этилбензола при 90 ^оС по табл. IV [12], ρ = 866 кг/м³.

м³/с.

м.

Выбираем стальную трубу 159 × 6 c наружным диаметром 159 мм и внутренним диаметром d_вн = 147 мм =0,147 м.

Фактическая скорость газа в трубе:

м/с.

Критерий Рейнольдса при перекачке среды по трубопроводу будет равен



где μ_н – динамический коэффициент этилбензола при температуре 90ºС, Па∙с. По справочным данным вязкость этилбензола составляет 0,289 мПа·с [18].



Шероховатость стальных труб с незначительной коррозией е = 0,2 мм



Тогда по рис. 1-5, стр. 22 [12] определяем λ = 0,021.

Находим потребный напор насоса по формуле 2.1, стр. 65 [18]:



где Н_г – геометрическая высота подъема жидкости, м, принимаем равной 5 м;

h_пот – общие потери напора в трубопроводах насосной установки, м, определяем по формуле 1.2., стр. 13, [18]:

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений [18]

• 
  вход в трубу ξ₁=0,5;
  
• 
  нормальные вентили ξ₂=4,7;
  
• 
  отводы ξ₃=0,09;
  
• 
  выход из трубы ξ₄=1.
  

Потерю напора на линии рассчитываем следующим образом

, 

м.

Находим потребный напор насоса:

м.

Полезную мощность, затрачиваемую на перекачивание жидкости, определяем по формуле 1.32., стр. 20 [20]:



где V – объемный расход жидкости, м³/с;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с²;

Н – напор, создаваемый насосом, м.

Подставляя численные значения, получим:



Мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу при установившемся режиме работы, находим по формуле 1.34., стр. 20 [18].

,

где η_пер и η_н – коэффициенты полезного действия соответственно передачи электродвигателя к насосу и насоса. Для центробежных насосов η_пер = 1 и η_н = 0,65, тогда



По каталогу (табл. 1, прил. 1, стр. 38 [20]) выбираем центробежный насос марки Х160/29/2, для которого V = 4,5 · 10^-2 м³/с, Н = 20 м, η_н = 0,65. Насос обеспечен электродвигателем ВАО-72-2 номинальной мощностью

N_дв = 30 кВт, η_дв = 0,89, частотой вращения вала п = 48,3 с^-1.

Заключение
В курсовом проекте была рассмотрена технология производства стирола из этилбензола.

Во введении рассмотрена и описана актуальность производства стирола.

В аналитическом обзоре произведен обзор основных свойств стирола и существующих способов его производства.

Технологическая часть включает в себя описание химизма процесса, характеристику сырья, подробное описание технологической схемы. Рассчитаны и составлены материальный и тепловой балансы получения стирола из этилбензола.

Температура парогазовой смеси на выходе из первой ступени катализа соответствует оптимальному технологическому режиму реактора, следовательно, степень конверсии этилбензола (0, 31) принята верно.

Также произведен расчет реактора и межступенчатого теплообменника. Реактор имеет следующие характеристики:

Диаметр реактора внутренний – 6500 мм, высота общая – 9140 мм, при заданной производительности необходимо два реактора.

Межступенчатый теплообменник имеет следующие характеристики:

теплообменник типа «У» с U-образными трубками, с внутренним диаметром кожуха D = 2000 мм и длиной прямого участка трубы l=4000 мм, шагом отверстий для труб t=32 мм.

Для подачи свежего этилбензола выбираем центробежный насос марки Х90/33, для которого V = 2,5 · 10^-2 м³/с, Н = 25 м, η_н = 0,70. Насос обеспечен электродвигателем АО2-62-2 номинальной мощностью N_дв = 17 кВт, η_дв = 0,88, частотой вращения вала п = 48,3 с^-1.

Список использованных источников
1. В.С. Тимофеев, Л.А. Серафимов Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб. пособие для вузов /. – 2-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 2012. – 536 с., ил.

2. А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен Общая химическая технология - М.; ИКЦ «Академкнига» 2004. -357с.

3. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза. – М.: Химия, 2008. - 582 с.

4. Лисицын В.Н. Химия и технология промежуточных продуктов: Учебник для вузов. – М.: Химия,2014. – 368 с.

5. Хананашвили Л.М., Андриянов К.А. Технология элементорганических мономеров и полимеров: Учебник для вузов. – М.: Химия, 2010. – 413 с., ил.

6. Гайле А. А., Сомов В. Е., Варшавский О. М. Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок: Справочник. – СПб: Химиздат, 2000. – 544 с.

7. Тыриков Д.В. Технология совместного получения стирола и оксида пропилена. Тюменский индустриальный университет. Сборник статей XIV международной научно-практической конференции. 2018. С. 32-34

8. Зиннатов Д.Н., Рахматуллин Р.Р. Модернизация технологии получения стирола дегидрированием этилбензола. Казанский национальный исследовательский технологический университет. Вестник технологического университета. Том 18, № 10, - 2015. С. 93-94

9. Гулиянц С.Т., Александрова И.В ., Тушакова З.Р. Получение этилбензола и стирола из продуктов пиролиза углеводородного сырья. Казанский национальный исследовательский технологический университет. Вестник технологического университета. Том 19, № 3, - 2015. С. 75-77.

10. Терехин Р.М., Ривин Э.М. Развитие производства стирола. Промышленное производство и использование эластомеров. № 3-4, 2017. С. 23-25.

11. Семенов П.В. Промышленные технологии получения стирола. Молодой ученый, № 5 (109), 2016. С. 168-172

12. Пат. 2545213 Получение стирола из этилбензола с помощью азеотропного испарения и при низких общих соотношениях воды к этилбензолу, Ами Аджайкумар Чандравадан, Рам Санджив подача заявки 16.11.2011, опубликовано 27.03.2015.

13. Пат. 2659255 Установка дегидрирования этилбензола для получения стирола и соответствующий способ. Армандо Галеотти, Мирко Ольози. Подача заявки 11.11.2013, опубликовано 19.12.2014.

14. Пат. 2485085 (РФ) Способ получения стирола. Аникеев В.И., Сивцев В.П., Волчо К.П., Салахутдинов Н.Ф. Подача заявки 13.06.2012, опубликовано 20.06.13. http://www.freepatent.ru/patents/2485085

15. Пат. 2469999 Способ получения стирола и/или замещенного стирола. Бос А.Н.Р.. Корадиа П.Б. Подача заявки 27.11.2008, опубликовано 20.12.2012.

16. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. Л.: Химия, 1987. – 360 с.

17. Гутник С.П. Расчеты по технологии органического синтеза./С.П. Гутник, В.Е., В.Е. Сосонко, В.Д. Гутман/ - М.: Химия,1988. – 272 с.

18. Павлов К.Ф., Романков П. Г., Носков А. А. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии». М.: ООО ИД «Альянс», 2007.

19. Плановский А. Н., Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии. – М.: ГНТИ химической литературы, 1962.

20. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. –М,.: Химия, 1991.- 496 с.