ацетальдегид расчет. Проект узла синтеза ацетальдегида из этилена в присутствии хлористого палладия

• Название: Проект узла синтеза ацетальдегида из этилена в присутствии хлористого палладия
• Анкор: ацетальдегид расчет
• Дата: 30.10.2021
• Размер: 156.51 Kb.
• Имя файла: ацетальдегид расчет.docx
• Тип: Документы; #259305
• страница: 6 из 6

3.6.1 Расчет диаметра штуцеров

Диаметр трубопровода рассчитано = 0,25м

Выход газа окисления:



примем

Выход продуктов реакции



примем

Вход эилена технического



примем

Вход катализаторного раствора



примем

3.6.2 Расчет втулки фланца

Высота втулки фланца

, (3.24)

где s - исполнительная толщина стенки, 10 мм;

D – внутренний диаметр аппарата, 250 мм;

с - нормативный параметр, 1,6


Принимаем h_в = 25 мм.

Диаметр окружности расположения шпилек фланцев

, (3.25)

где d₆ - наружный диаметр шпилек, для проектируемого фланца рекомендуемый диаметр шпилек составляет 6 мм;

u - нормативный зазор между гайкой и втулкой, 10 мм.



Наружный диаметр фланца

, (3.26)

где а - конструктивная добавка для размещения гаек по периметру, 8 мм.



Наружный диаметр прокладки

, (3.27)

где e - нормативный параметр, зависящий от типа прокладки, для плоских прокладок и d₆ = 6 мм e = 15 мм.



Средний диаметр прокладки

, (3.28)

где b - ширина прокладки, мм. Для плоских металлических прокладок b = 50 мм.



Количество шпилек, необходимое для обеспечения герметичности соедине­ния

, (3.29)

где [4].



Принимаем значение, кратное четырем n₆ = 40 шт.

За данными расчетами выбираем фланец по ГОСТ 1255-67, который используется при Р = 1,4 МПа и агрессивной среде. [19]

Рассчитываем расчетное и допускаемое в рабочем состоянии давление в аппарате.

Исполнительная толщина стенки определяется по формуле:

, (3.30)

где s – толщина стенки аппарата, 10 мм;

D – внутренний диаметр аппарата, 250 мм;

[σ] – допускаемое напряжение в материале стенки аппарата, 1,4 МПа;

φ – коэффициент прочности сварного шва, 1;

c – суммарная прибавка к расчетной толщине обечайке, 0,5 м;

р_р и [р] соответственно расчетное и допускаемое в рабочем состоянии в аппарате, МПа.

Допустимое наружное давление рассчитывается по формуле:

, (3.31)

где допускаемое давление [р]_р из условия прочности определяется по формуле:

. (3.32)

Допускаемое давление при условии устойчивости для длинных обечаек (l_p >l_o) определяется по формуле:

, (3.33)

где n_y – коэффициент запаса устойчивости материала для рабочих условий, принимаем равным 2,4;

E – модуль упругости материала при заданной температуре, 7,8 МПа.

3.7 Подбор вспомогательного оборудования

Насос предназначен для подачи этилена для окисления в ацетальдегид катализаторным раствором.

Расчет насосов заключается в определении мощности на валу двигателя с учетом типа насоса и основных его характеристик. Расчет ведут по формуле:

, (3.34)

где N - мощность на валу двигателя, кВт;

Q - производительность (подача) насоса, 0,2953м³/с ;

р - плотность перекачиваемой жидкости, 1180 кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

Н - напор, м;

П - КПД насоса, равное 0,7 для центробежных насосов.

Напор, развиваемый насосом, находим по формуле

, (3.35)

где H - полный напор, развиваемый насосом, м;

р₂ и р₁ - давления в пространстве всасывания и нагнетания, Па;

р - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

Hг - геометрическая высота подъема жидкости, м;

hn - напор, затрачиваемый на создание скорости и преодоление трения, м;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Принимаем Hr = 1 м, hn = 5 м.

Из-за небольшой разницы р₂ и р₁ - (р₂-р₁) / pg можно не учитывать.

Напор насоса




С запасом на возможные перегрузки двигатель к насосу устанавливаем большей мощности:

, (3.36)

где β = 1,15 при N = 5 – 50 кВт.



Подбор насосов осуществляется по каталогу [28].

Результат подбора:

Насос для подачи сырья

Тип НК 65/35-70

Назначение подача этилена

Подача 1063 м³/ч

Напор 70 м

Условное давление корпуса 40 кг/см²

Число оборотов насоса 2950 об/мин

Исполнение ротора 2 а

Диаметр рабочего колеса, 245 мм

Габаритные размеры, LxBxH 1810x1070x1500 мм

Тип двигателя ВАО72-2

Мощность эл.двигателя 35 кВт

Завод – изготовитель ХИММАШ

Подбор емкость для хранения ацетальдегида

Подбор емкости осуществляется по рабочему объему.

Емкость предназначена для приема ацетальдегида объемным расходом

, (3.37)

где M - часовая производительность установки, 6250 кг/ч.

ρ – плотность ацетальдегида, 784 кг/м³.



Время пребывания в емкости не меньше 24 часов, тогда необходимый объем емкости:

, (3.38)



Принимаем к установке емкость объемом 200 м³.