Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2013 в 19:35, курсовая работа
Мировые мощности по производству капролактама в 2004 году составил 4,2 миллиона тонн. На сегодняшний день вследствие полного закрытия ряда крупных установок производства капролактама в Европе и Азии, а так же незначительного объема инвестиций в строительство новых установок (в виду высокой стоимости капиталовложений), прогнозируемый рост потребления в мире опережает прирост производственных мощностей. По оценкам аналитиков, рост потребления до 2010 года в среднем составит до 3,3% (до 100 тыс. тонн в год) и загрузка мощностей может достигнуть 98%.
(2.9)
= 1250295 – 32733,09 + 261686,88 + 146931,07 + 266030,12 = 1892209,88 ДЖ
Qухода = / 3600 = 1892209, 88 /3600 = 525, 61 Вт.
Количество выделившейся в результате химической реакции теплоты рассчитывают по формуле
(2.10)
где – количество выделившейся теплоты;
m – расход реагента, кг/час;
qp – тепловой эффект процесса, Дж/моль;
3,6 – коэффициент пересчета;
М – молярная масса реагента, кг/кмоль.
= (153,5 + 72,3) х 352,2 / (3,6 х 40) = 552,5 Вт
Потери тепла в окружающую среду составляют 5% от Qприх.
Qпот = Qприх х 0, 05 = 173,411 х 0, 05 = 8, 68 Вт. (2.11)
Qтеплосъема = Qух -Qприх –Qпотерь ; (2.12)
Qтеплосъема = 525,61- 173,411 – 8,68 =343,519;
Подставив найденные величины в выражение получим:
Исходя из уравнения теплового баланса, находим количество тепла, которое надо отвести из реактора равняется:
Таблица 11. Тепловой баланс реакционного узла омыления эфиров и нейтрализации кислот.
Приход |
Расход | ||
Статья прихода |
кВт |
Статья расхода |
кВт |
- тепло, вносимое |
3034,79 |
- тепло, уносимое продуктами реакций |
4,93 |
- суммарный тепловой эффект реакции |
76822,24 |
- тепло, отводимое из реакционного узла |
79842,1 |
Итого |
79857,03 |
79857,03 | |
2.3. Расчет основного оборудования и его резерва.
2.3.1 Расчет основного аппарата.
Так как процесс идет непрерывно в аппарате смешения то рассчитаем его вместимость по формуле
Vp = Vc x t (2.13)
где Vp – рабочая вместимость аппарата, м³;
Vc – объемный расход компонента, м³/ час;
t – время пребывания реакционной смеси в аппарате, время реагирования, час;
Vp = 35 м³ x 1 час = 35 м³/ час.
На основании полученных данных выбираем по справочнику[ ].
Длинна общая – 7710 мм;
Диаметр – 2600 мм.
По формуле
рассчитаем Dу штуцеров для подачи и отвода компонентов.
Рассчитаем Dу штуцеров для подачи и вывода оргслоя.
Принимаем что:
w - 0.81 м³/ мин;
V – 35 м³.
Получаем:
По таблице определяем Dу штуцеров для подачи и вывода оргслоя и принимаем его в соответствии с ГОСТом.
По формуле (2.14) рассчитаем Dу штуцеров для подачи Na OH и отвода
адипатов Na.
Принимаем что:
w – 0.36 м³/ мин;
V – 35 м³.
Получаем:
2.3.2 Расчет и выбор вспомогательного оборудования.
В любом производственном процессе, кроме основных реакционных аппаратов, требуется аппаратура для проведения тепловых, массообменных процессов, транспортирования материалов.
Выберем по данным расчета насосы и сборники продукта:
а) Выбор насоса:
.Находим напор насоса по формуле:
Hг – высота подъема жидкости, м
h – суммарные потери напора во всасывающей и нагнетающей линиях.
2. Полезную
мощность определяем по
= 800 х 9,81 х 0,097 х 82,45 = 62,8 кВт;
N= 62,8 / 1,2=52,3 кВт;
По таблице 1 [2]устанавливаем, что заданным подаче и напору соответствует центробежный насос марки 15Х-4Е-2Г. Тип двигателя АО2-92-4, Q = 0,005 м³/с,
Н = 82,45 м, N = 65 кВт, n = 1475 об/ мин.