Порядок расчета абсорбционной установки

 

· Переводится концентрация из весовых долей в мольные.

· Определяется количество поглощаемого целевого компонента и поглотителя.

· Определяются оптимальная и рабочая скорости газа.

· Рассчитывается диаметр абсорбера.

· Определяется уравнение рабочей и равновесной линий, средняя движущая сила.

· Определяется коэффициент массопередачи.

· Определяются поверхность и объем насадки.

· Находится сопротивление абсорбера и подбирается газодувка.

· Определяется количество подаваемой воды, подбираются распределительные устройства.

· Производится расчет и выбор вспомогательного оборудования (теплообменников, расходных емкостей, конденсатоотводчиков, трубопроводов, насосов и др. в зависимости от технологических особенностей процесса).

Графическая часть включает: 1) технологическую схему абсорбционной установки с сопутствующим вспомогательным оборудованием; 2) чертеж основного аппарата (продольный и поперечный разрезы абсорбера, распределительного устройства для подачи воды в скруббер).

 

Порядок расчета ректификационной установки

 

· Составляется материальный баланс, определяется выход продуктов.

· Пересчитываются заданные весовые концентрации в мольные доли.

· Строится равновесная кривая с пересчетом в мольные доли. При этом следует пользоваться литературными данными.

· Определяется минимальное флегмовое число и строится график для выбора оптимального флегмового числа.

· Определяется теоретическое число тарелок и находится КПД колонны.

· Определяется диаметр колонны.

· Вычисляется средняя весовая скорость в колонне, определяется расстояние между тарелками и общая высота колонны.

· Определяются размеры колпачков и сливных патрубков отдельно для укрепляющей и исчерпывающей колонн.

· Составляется тепловой баланс колонны.

· Производится расчет и подбор вспомогательного оборудования (дефлегматора, испарителя, подогревателя, кондесатоотводчиков, расходных емкостей, трубопроводов, насосов и др. в зависимости от технологических особенностей процесса).

Графическая часть включает: 1) технологическую схему ректификационной установки с сопутствующим вспомогательным оборудованием; 2) чертеж основного аппарата (разрез царги колонны, узел крепления тарелки, тарелку в плане, колпачок).

 

Сушильные установки

 

· Составляется материальный баланс сушилки и определяется производительность по исходному материалу и испаряемой влаге.

· Составляется тепловой баланс сушилки, из которого определяется расход сушильного агента. Для барабанной сушилки предварительно принимаются потери в окружающую среду (80…160)·10³ Дж/кг испаряемой влаги.

· Определяются размеры сушилки:

а) для сушилки в кипящем слое критическая скорость находится по графику Ly = f(Ar). Рабочая скорость газа определяется для порозности e = 0,6…0,75. Физические константы газа принимаются по его температуре на выходе. При определении высоты аппарата высота сепарационного пространства принимается в четыре раза больше высоты кипящего слоя;

б) для барабанной сушилки рассчитывается объемный расход газов на выходе из сушилки и выбирается допустимая скорость газов в соответствии с рекомендациями стандарта. Значение диаметра уточняется по стандарту. Объем сушильного барабана рассчитывается на основе уравнения теплопередачи, исходя из количества подводимого тепла и коэффициента теплоотдачи от сушильного агента к материалу. Коэффициент теплоотдачи рассчитывается по методике, изложенной в стандарте. По вычисленному объему рассчитывается длина барабана, которая уточняется по ГОСТ;

в) для распылительной сушилки предварительно принимается скорость газа в сушильной камере от 0,2 до 0,5 м/с и определяется площадь сушильной камеры. По нормалям выбирается распылитель центробежный дисковый, определяется для него диаметр и частота вращения (окружная скорость вращения принимается от 120 до 140 м/с). Вычисляется средний объемно-поверхностный диаметр частиц и диаметр факела распыла. Объем камеры определяется по уравнению теплопередачи, при этом вычисляется средняя разность температур и объемный коэффициент теплоотдачи. Средняя скорость газа вычисляется по расходу газа и принятому диаметру сушильной камеры; скорость витания определяется по формуле Стокса ввиду малого размера частиц. Исходя из полученного объема камеры, пользуясь тем, что для дисковых распылителей Н_К/Д_К = 0,8…1,0, определяют диаметр камеры, который проверяется по диаметру факела распыла.

· Производятся энергетические расчеты:

а) для сушилки в кипящем слое рассчитывают гидравлическое сопротивление слоя, принимая сопротивление решетки равным сопротивлению слоя; определяют необходимый напор вентилятора и мощность на продувку сушильного агента; рассчитывают общие энергозатраты с учетом нагревания сушильного агента;

б) для барабанной сушилки рассчитывается мощность, необходимая для вращения барабана, с учетом общего веса и трения и производится подбор привода;

в) для распылительной сушилки определяется расход энергии на распыление.

· Коэффициент теплоотдачи от сушильного агента к материалу для сушилки в кипящем слое рассчитывается с учетом критерия Архимеда.

· Проводится расчет и подбор вспомогательного оборудования (калориферов-теплообменников, пылеулавливающих устройств, вентиляторов, расходных емкостей, дозаторов, транспортных устройств, трубопроводов, массопроводов, насосов и др.) в зависимости от технологических особенностей процесса.

Графическая часть включает: 1) технологическую схему сушильной установки с сопутствующим вспомогательным оборудованием; 2) чертеж основного аппарата (в двух проекциях).

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Технологические расчеты

 

1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: в 2 ч. – М.: Химия, 1995.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Госхимиздат, 1973. – 753 с.

3. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. – М.: Химия, 1987.– 496 с.

4. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии. – Л.: Химия, 1968.– 848 с.

5. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1981. – 811 с.

6. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987.– 576 с.

7. Руководство к практическому занятию в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии/ под ред. П.Г. Романкова. – Л.: Химия, 1990.– 113 с.

8. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию для химических технологических специальностей ВУЗов/ под редакцией Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 1991.– 493 с.

9. Кувшинский М.Н. Курсовое проектирование по предмету процессы и аппараты химической технологии. – М.: Высшая школа, 1980.–223 с.

10. Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок. - М.: Высшая школа, 1989. – 304 с.

11. Криворот А.С. Конструкции и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. – М.: Машиностроение, 1992.– 400 с.

12. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. – Л.: Химия, 1977. – 591 с.

13. Машины и аппараты химических производств: примеры и задачи/ под ред. В.Н. Соколова. – Л.: Машиностроение, 1982. – 384 с.

14. Процессы и аппараты химической промышленности / под ред. П.Г. Романкова. – Л.: Химия, 1989.– 560 с.

15. Цибровский Я. Основы процессов химической технологии. – Л.: Химия, 1967.– 720 с.

16. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1991. – 352 с.

17. Белоглазов И.Н. Интенсификация и повышение эффективности химико-технологических процессов. – Л.: Химия, 1988. – 294 с.

18. Чернобыльский И.И. Машины и аппараты химических производств / под ред. И.И. Чернобыльского. – Изд. 3-е, пер. и доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 454 с.