lamotoctem
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế dây truyền sản xuất nhựa alkyt với công suất 1000 tấn/năm
Dầu chẩu từ téc chứa (12) được bơm qua thiết bị cân lường tự động (1) theo đường NO1 vào thiết bị phản ứng (2). Cho máy khuấy chạy từ 50-60 vòng/phút. Pentaerytrit được nạp từ từ vào thiết bị từ boong ke qua cửa nạp liệu. Tăng nhiệt độ cho nồi phản ứng bằng dầu nóng tải nhiệt qua hệ thống ống xoắn ruột gà trong thiết. Tăng tốc độ khuấy đến 70 5 vòng/phút, hút chân không đến độ chân không yêu cầu. Nạp khí N2 qua lưu lượng kế (11). Khi nhiệt độ đạt 180 0C, mở thông áp cho từ từ PbO qua cửa nạp xúc tác. Tăng nhiệt độ tiếp lên 255 260 0 C và ổn định nhiệt trong để thực hiện phản ứng rượu hoá (ancol phân).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
guyên liệuLượng vào (kg)
Lượng ra (kg)
Tổn hao
AP
453900
444.00
9.900
Penta
251400
240.000
5.400
Dầu đậu
1349100
1.320.000
29.100
Dầu chẩu
122700
120.000
2.700
PbO
1050
1.050
0
Xylen
103200
103.200
0
Xăng pha sơn
819900
819.900
0
Với lượng nguyên liệu trên 1 năm ta sản xuất được 3000 tấn nhựa alkyt.
Bảng 4 : Đơn phối liệu cho một mẻ sản xuất nhựa hay 1 ngày sản xuất
có tính đến tổn hao ở các công đoạn
Nguyên liệu
Lượng vào,
kg
Hệ số tổn hao
Lượng phản ứng, kg
Lượng ra, kg
AP
538,72
1,04
518
3496 kg nhựa với độ béo là 66,2% và hàm lượng nhựa là 63,9%
Penta
312
1,04
300
Dầu chẩu
1539,2
1,04
1480
Xúc tác PbO
1
1
1
Xylen
110
1
110
Dung môi
1150
1
1150
Tổng
3650,92
---
3559
Bảng 5 : Đơn phối liệu cho một tháng sản xuất :
Nguyên liệu
Lượng vào,tấn
Lượng ra,tấn
AP
12,84
83,33 tấn nhựa với độ béo là 66,2% và hàm lượng nhựa là 63,9%
Penta
7,43
Dầu chẩu
36,68
PbO
0,024
Xylen
2,62
Dung môi
27,41
Tổng
87,004
Bảng 6 : Đơn phối liệu cho một năm sản xuất :
Nguyên liệu
Lượng vào,tấn
Lượng ra,tấn
AP
154,07
1000 tấn nhựa với độ béo là 66,2% và hàm lượng nhựa là 63,9%
Penta
89,23
Dầu chẩu
440,21
PbO
0,286
Xylen
31,46
Dung môi
328,9
Tổng
1044,156
II.2.Tính toán thiết bị chính
II.2.1.Tính nồi phản ứng chính
Nồi phản ứng có chức năng chính là thực hiện phản ứng đa tụ, ngoài ra còn thực hiện quá trình pha loãng sơ bộ nhựa. Nồi phản ứng làm việc trong điều kiện áp suất thường, ở nhiệt độ cao (260 0C ) và trong môi trường axit yếu. Do đó ta chọn vật liệu làm thiết bị là thép không gỉ X18H10T.
Tra bảng [T310-STHC II ] ta có các thông số về tính chất của thép (với chiều dày tấm thép từ 30 ¸ 75 mm ) :
Giới hạn bền kéo sk = 540.106 (N/m2).
Giới hạn bền chảy sc = 220.106 (N/m2).
Độ dãn dài tương đối d = 35 %.
II.2.1.1.Tính đường kính và chiều cao nồi phản ứng
Tổng thể tích của hỗn hợp nguyên liệu :
V = å Vi , m3
Với Vi = , m3.
Trong đó Vi : thể tích của nguyên liệu i , m3.
mi : khối lượng của nguyên liệu i , kg
ri : thể tích riêng của nguyên liệu i , kg/m3.
Bảng 7 : Thể tích các nguyên liệu
Nguyên liệu
m , kg
r , kg/m3
V , m3
AP
538,72
1260
0,472
Penta
312
1180
0,264
Dầu chẩu
1539,2
940
1,637
Xylen
110
860
0,128
Xăng pha loãng
1150
800
0,5
Tổng
3650,92
---
2,956
Khối lượng riêng của hỗn hợp r = =1234 (kg/m3).
Vì hỗn hợp là dung dịch loãng nên ta chọn hệ số điền đầy của thiết bị là 0,7.
Vậy thể tích của nồi phản ứng chính là :
V = = 4,223 (m3).
Chọn đường kính trong của thiết bị là Dt = 1,4 (m).
Chọn đáy và nắp của thiết bị là đáy và nắp dạng elíp có gờ :
Hinh 2 : Hình dạng đáy,nắp elip
Tra bảng [T382-STHC II ],ta có được các thông số của đáy và nắp elip :
Dt,mm
hb,mm
h,mm
Bề mặt trong F,m2
Thể tích V,m3
Khối lượng,kg
1400
350
25
2,24
0,398
106
Vậy thể tích thiết bị V = Vthân + Vđáy + Vnắp.
mà Vđáy = Vnắp.
nên Vthân = V - 2.Vđấy = 4,223 - 2.0,398 = 3,427 (m3).
Do đó chiều cao của thân thiết bị là :
Hthân = = 2,227 (m).
Vậy chiều cao của toàn bộ nồi phản ứng chính là :
H = Hthân + 2.( hb + h ) = 2,227 + 2.( 0,35 + 0,025 ).
H = 2,977 (m).
Quy tròn H = 3 (m).
II.Tính chiều dày thân nồi phản ứng
Chiều dày thân nồi phản ứng được xác định theo công thức
[T360-STHC II ] :
s = , m.
Trong đó : Dt : đường kính trong của thiết bị, m.
P : áp suất trong thiết bị , N/m2.
j : hệ số bền hàn của thành thiết bị.
chọn j = 0,95.
c : hệ số bổ xung, m
+ Tính áp suất làm việc trong thiết bị P.
P = Pkq + P1.
Trong đó Pkq: áp suất khí quyển, Pkq = 105 (N/m2).
P1: áp suất của cột chất lỏng trong thiết bị , N/m2.
P1 = r.g.H
Với r : khối lượng riêng của hỗn hợp phản ứng, r = 1234 (kg/m3).
g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m2/s).
H : chiều cao của nồi phản ứng, H = 3 (m).
Nên P1 = 1234.9,81.3 = 0,363.105 (N/m2).
Do đó P = 105 + 0,363.105 = 1,363.105 (N/m2).
+ Xác định ứng suất giới hạn bền
Ứng suất cho phép của thép X18H10T theo giới hạn bền kéo được xác định theo công thức [T355-STHC II ] :
[sk] = sk. , N/m2.
Với sk : giới hạn bền kéo, sk = 540.106 (N/m2).
h : hệ số hiệu chỉnh.
Tra bảng [T356-STHC II ],chọn h = 0,9.
nk : hệ số an toàn giới hạn bền.
Tra bảng [T356-STHC II ],chọn nk= 2,6.
Suy ra [sk] = 540.106. = 187.106 (N/m2).
Ứng suất cho phép của thép X18H10T theo giới hạn bền chảy được xác định theo công thức [T355-STHC II ] :
[sc] = sc. , N/m2.
Với sc : giới hạn bền chảy, sc = 220.106 (N/m2).
h : hệ số hiệu chỉnh.
Tra bảng [T356-STHC II ],chọn h = 0,9.
nc : hệ số an toàn giới hạn bền.
Tra bảng [T356-STHC II ],chọn nc= 1,5.
Suy ra [sc] = 220.106. = 132.106 (N/m2).
Để đảm bảo bền,ta lấy ứng suất bền là giá trị bé trong hai giá trị trên :
+ Xác định hệ số bổ xung c.
Hệ số bổ xung c được xác định theo công thức [T363-STHC II ] :
c = c1 + c2 + c3
Trong đó :
- c1 : hệ số bổ xung do ăn mòn.
Thép X18H10T là vật liệu bền nên ta chọn c1 = 1 (mm).
- c2 : hệ số bổ xung do hao mòn, c2 = 0 (mm).
- c3 : hệ số bổ xung do dung sai theo chiều dày.
Tra bảng [T364-STHC II ], chọn c3 = 0,5 (mm).
Do đó c = 1 + 0 + 0,5 = 1,5 (mm).
Vậy chiều dày của nồi phản ứng là :
s = + 1,5.10-3 = 2,3.10-3 (m).
Chọn chiều dày của nồi phản ứng là s = 6 (mm).
+ Kiểm tra độ bền của thân nồi theo áp suất thử.
Ứng suất ở thân thiết bị theo áp suất thử được xác định theo công thức
[T365-STHC II ] :
s = £
Trong đó :
- P0 : áp suất thử tính toán được xác định theo công thức [T366-STHC II ]:
P0 = Pth + P1.
Với Pth: áp suất thử thủ lực,chọn Pth = 1,5.P
Do đó P0 = 1,5.P + P1 = 1,5.1,363.105 + 0,363.105
P0 = 2,4.105 (N/m2).
Suy ra
s = = 39,42.106 (N/m2).
= 183.106 (N/m2).
Nhận thấy s < ,thỏa mãn yêu cầu về độ bền.
Vậy chiều dày của thân nồi phản ứng là s = 6 (mm).
II.2.1.3.Tính chiều dày của đáy và nắp nồi phản ứng.
Chọn đáy và nắp là elíp có gờ và cũng được làm bằng thép X18H10T. Ở tâm đáy có khoét lỗ để lắp ống tháo sản phẩm. Ở tâm nắp có khoét lỗ để đặt trục mô tơ cho cánh khuấy và bên cạnh có khoét các lỗ để nạp liệu. Các lỗ đều được tăng cứng hoàn toàn.
Chiều dày của đáy và nắp được xác định theo công thức [T385-STHC II ]:
s = ,m
Trong đó hb : chiều cao phần lồi của đáy, hb= 350(mm).
jh : hệ số bền hàn, jh = 0,95.
K : hệ số không thứ nguyên, K = 1.
Do đó :
s = + 1,5.10-3 = 2,3.10-3 (m).
hay s = 2,3 (mm).
Nhận thấy s - c = 0,8 (mm) < 10 (mm) nên ta thêm 2(mm) vào đại lượng bổ xung c, c = 4,3 (mm) hay chiều dày s tăng thêm 2 (mm) nên s = 4,3 (mm).
Lấy chiều dày của đáy và nắp nồi phản ứng là s = 6 (mm).
+ Kiểm tra độ bền của đáy và nắp nồi phản ứng theo áp suất thử.
Ứng suất ở đáy thiết bị theo áp suất thử được xác định theo công thức
[T386-STHC II ] :
s = £
Ta có :
s = = 74,5.106 (N/m2).
Nhận thấy s = 74,5.106 < = 183.106, thỏa mãn yêu cầu về độ bền.
Vậy chọn chiều dày của đáy và nắp thiết bị là s = 6 (mm).
II.2.1.4.Tính và chọn cánh khuấy.
Khuấy trộn trong môi trường lỏng thường được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, thực phẩm để tạo dung dịch huyền phù, nhũ tương, để tăng cường quá trình truyền nhiệt, chuyển khối hóa học... Có rất nhiều loại cánh khuấy như cánh khuấy mái chèo, cánh khuấy chân vịt, cánh khuấy mỏ neo, cánh khu