ДИПЛОМ КАПКАЕВ 1 - копия. Терефталевая кислота (тфк) является важнейшим мономером в производстве полиэфиров, полиоксадиазолов, алкидных смол, пластификаторов и других полимерных материалов
 Скачать 1.48 Mb.
|
где 1 – коэффициент теплоотдачи холодного теплоносителя;2 - коэффициент теплоотдачи горячего теплоносителя; - толщина трубки теплообменника, 0,0002 м; - коэффициент теплопроводности материала теплообменника Рассчитываем 1. Для этого необходимо определить режим течения:  , (7.8)где ρУК – средняя плотность холодного теплоносителя кг/м3; dТ - диаметр трубки, м; ωУК – линейная скорость сырья по трубопроводу, м/с; μУК - средний динамический коэффициент вязкости холодного теплоносителя, Па·с. Рассчитываем площадь поперечного сечения трубного пространства:  (7.9) Скорость сырья по трубному пространству  (7.10) (7.11)    Критерий Рейнорльдса  ,т.е. режим устойчивый турбулентный. Т.к. Re > 10000, критерий Нуссильта рассчитывается по формуле: Nu = 0.023 · Re0.8 · Pr0.4 (7.12) где Pr – критерий Прандля.  (7.13) Nu = 0.023 · 1005973,440.8 · 3,090.4 = 2289 Средняя теплопроводность сырья  (7.14) Коэффициент теплоотдачи для холодного теплоносителя (МА, НБА, вода)  (7.15) Площадь поперечного сечения межтрубного пространства  , (7.16)где DК – диаметр кожуха испарителя, м; п – количество трубок, шт.  Периметр, смоченный жидкостью  (7.17) Эквивалентный диаметр межтрубного пространства  (7.18) Линейная скорость движения водяного пара  , (7.19)где ρВП – плотность воды, кг/м3.  Критерий Рейнорльдса находим по формуле 40:  (7.20) ,Т.к. Re > 10000, то режим движения устойчивый турбулентный. Критерий Нуссильта рассчитывается по формуле 46: Nu = 0.023 · Re0.8 · Pr0.4 Критерий Прандля рассчитывается по формуле   Nu = 0.023 · 55717050.8 · 3,20.4 = 9129,8 Коэффициент теплоотдачи для горячего теплоносителя (ВП) рассчитывается по формуле   Коэффициент теплопередачи уточненный   Поверхность теплообмена равна:   Отношение ориентировочной площади поверхности к уточненной равна 1 поэтому мы принимает один теплообменник. 7.3.2 Расчет центробежного насоса Из емкости 1TD‑501 насосом Н2 подается в виде орошения на 1‑ую, 22-ую, 27-ую тарелки колонны РК1 Исходные данные: Массовый расход уксусной кислоты m, кг /с , 10.22 Плотность уксусной кислоты  , кг/м3 , 920Избыточное давление в резервуарах - в расходном Р1 , Па, 0,02  106- в приемном Р2 , Па, 0.1 106 Геометрическая высота подъема жидкости Нг ,м , 25 Гидравлическое сопротивление трубопроводов: - всасывающего hвс , м , 1 - нагнетательного hнаг , м , 8 Расчет Полезную мощность насоса N, кВт, определили согласно по формуле N =  , (7.21)где V  - подача насоса, м3/с; - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;g – ускорение свободного падения, м/с2;  - общий КПД насоса, доли ед. Общий КПД насоса , доли ед., приняли = 0,6.Подачу насоса V , м3\с, определили по формуле , (7.22)где m - массовый расход углеводородной эмульсии, кг/с.  м3/с.Полный напор насоса определили по формуле: Н = Нг + (Р2 – Р1)/(  ) + hвс + hнаг , (7.23)где Нг – геометрическая высота подъема жидкости, м; Р2 – избыточное давление в приемном резервуаре, Па; Р1 – избыточное давление в расходном резервуаре, Па; hвс – гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода, м; hнаг - гидравлическое сопротивление нагнетательного трубопровода, м. Н = 23 +  м.N =  кВт.Мощность электродвигателя приняли с запасом 25%. Его требуемую мощность определили по формуле: Nдв = 1,25 N, (7.24)Nдв = 1,25 6.7 = 8.3 кВт.По полученным данным соответствует центробежный насос марки 80/50-200IC со следующими характеристиками: Подача насоса V , м3/ч, 40Полный напор Н, м, 41 Частота вращения вала п, об/мин. 2910 КПД насоса , доли ед., 0,6Мощность электродвигателя Nном , кВт, 8.3 7. Контролю производства управление технологическим процессом 7.1 Нормы технологического режима установки (блока установки) Нормы технологического режима представлены в таблице 7.1. Таблица 7.1 – Нормы технологического режима
Продолжение таблицы 1
7.2 Аналитический контроль установки (блока установки) Аналитический контроль необходим для обеспечения устойчивой работы производства и выпуска качественной продукции. В таблице 7.2 представлен аналитический контроль технологического процесса, осуществляемый на производстве. Таблица 7.2 – Аналитический контроль процесса
Продолжение таблицы 7.2
8. Спецификация основного технологического оборудования: 8.1 Перечень оборудования установки (блока установки) Спецификация на основное технологическое оборудование представлена в таблице 8.1 Т а б л и ц а 8.1 – Спецификация на основное технологическое оборудование
9. Пуск и эксплуатация производства: 9.1 Безопасная эксплуатация производства 9.1.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов; Процессы, представленные в регенерации уксусной кислоты являются пожаро- и взрывопожароопасными вследствие применения горючих и легковоспламеняющихся веществ (параксилол, уксусная кислота, нормальный бутилацетат) с низкой температурой вспышки и высокой упругостью паров. Нормальный бутилацетат в горячем состоянии образует с воздухом взрывоопасные смеси. Применение в производстве технической терефталевой кислоты токсичных и едких веществ: параксилола, уксусной кислоты, щелочи, нормального бутилацетата и других – создает опасность отравления обсл Опасность и токсичность производства получения технической терефталевой кислоты обуславливается: возможностью разрыва аппаратов и коммуникаций, работающих под давлением; возможностью взрыва парогазовой смеси параксилол – уксусная кислота – воздух при давлении 1,27 МПа (12,7 кгс/см2) и выше при любых концентрациях параксилола и уксусной кислоты, при объемной доле кислорода в парогазовой смеси более 8% (реактор окисления 1TD‑201 (2TD‑201), конденсаторы 1ТЕ-201А/В/С (2ТЕ‑201А/В/С), абсорбер высокого давления 1TT‑202 (2TT‑202)); возможностью выделения в производственные помещения при аварийных ситуациях большого количества вредных веществ: параксилола, уксусной кислоты, пыли терефталевой кислоты, нормального бутилацетата, тетрабромэтана и т.д. и токсичным воздействием их на обслуживающий персонал; возможностью образования взрывоопасных концентраций паров этих веществ в смеси с воздухом; возможностью загорания ЛВЖ и ГЖ, применяемых на производстве; возможностью поражения обслуживающего персонала электрическим током при эксплуатации электрооборудования и освещения; возможностью получения термических ожогов, обусловленных применением водяного пара давлением 2,5 МПа (25,0 кгс/см2) и 1,0 МПа (10,0 кгс/см2), горячего конденсата; возможностью получения химического ожога при работе с растворами едкого натра, уксусной кислоты; возможностью травмирования, получения химических ожогов при разгерметизации трубопроводов и аппаратов с уксусной кислотой, суспензией технической терефталевой кислоты, при чистке забитых участков трубопроводов при работе гидромонитором; возможностью получения механических травм при соприкосновении с движущимися и вращающимися частями оборудования; возможностью самовозгорания отложений органических веществ (параксилола, нормального бутилацетата) в горячем состоянии на воздухе. уживающего персонала и получения химических ожогов. Пожаро- и взрывоопасные свойства применяемых веществ приведены в таблице 9.1. Таблица 9.1 - Взрывоопасные, токсические свойства сырья, реагентов, катализаторов, готовой продукции.
9.2 Техника безопасности Главным условием, обеспечивающим безопасность производства получения технической терефталевой кислоты является строгое соблюдение параметров технологического процесса: прекращение возврата флегмы в реактор окисления может привести к аварийному состоянию из-за резкого снижения уровня реакционной массы. Поэтому необходимо контролировать температуру на линии флегмы. Постоянство температуры свидетельствует о нормальном поступлении флегмы в реактор окисления; переполнение аппаратов, нарушение герметичности могут привести к проливам, выбросам и к загазованности рабочих помещений парами уксусной кислоты и параксилола. Необходимо следить за показаниями уровнемеров и исправностью сигнализации уровня; во избежание переливов уксусной кислоты из приемных емкостей предусмотрено автоматическое прекращение приема кислоты при максимальном уровне ее в аппарате; в соответствии с требованиями «Санитарных правил» для исключения запыленности при сушке, транспортировании и хранении терефталевой кислоты необходимо хранить терефталевую кислоту в бункерах аэраций, транспортировать терефталевую кислоту от сушилки до силосов с помощью пневмотранспорта в токе азото-воздушной смеси, азото-воздушная смесь должна циркулировать в замкнутом контуре без выбросов в атмосферу; необходимо контролировать содержание кислорода в инертном газе и отходящих газов из аппаратов по всей технологической схеме; необходимо контролировать давление в аппаратах. Все аппараты, работающие под давлением, снабжены предохранительными клапанами; обслуживающий персонал производства должен знать основные пожаро-, взрывоопасные и токсичные свойства сырья и готового продукта. 9.3 Меры безопасности при ведении технологического процесса | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||