Отделение синтеза алкидного олигомера ПФ-053 мощностью 3000 т/год
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
?ырья для получения основы лака ПФ-053
Таблица 7 - Расход сырья для получения основы лака ПФ-053
СырьеРасход на 1 тонну основы, кгПотребность в сырьесуточная, кггодовая, тПентаэритрит технический 1 сорта, 99,89,92022,0329,6Масло подсолнечное рафинированное700,412891,02101,2Фталевый ангидрид технический 1 сорта, 99,75,64337706,9Кальцинированная сода техническая, 99,0% 0,4 7,8 1,3Ксилол20368,560,1
.4 Расчет основного оборудования
3.4.1 Расчет реактора
Объем аппарата определяется по формуле:
где G- массовый расход реакционной смеси, кг/сутки; ?-коэффициент заполнения аппарата; ?- плотность реакционной смеси, кг/м; ?-время технологического цикла, ч,
?=24ч.
Для аппаратов с перемешивающими устройствами ?=0,75-0,8.
Плотность реакционной смеси при температуре смеси равна:
где t - температура реакционной смеси,
t = 260С;
- плотность реакционной смеси при 20С, кг/м;
? - коэффициент объемного расширения,
.[12]
Процентное содержание компонентов в смеси:
Подсолнечное масло 59,62%
Пентаэритрит 15,41%
Фталевый ангидрид 24,97%
Всего 100%
Принимаем ?=0,8.
Плотность реакционной смеси при 20C рассчитывается по формуле:
,
где - содержание подсолнечного масла в смеси, %;- содержание пентаэритрита в смеси, %; - содержание фталевого ангидрида в смеси, %; -плотность подсолнечного масла при 20С, = 924 кг/м ; - плотность пентаэритрита при 20С, = 1770 кг/м3; - плотность фталевого ангидрида при 20С, =1527 кг/м.
кг/м
Принимаем ?=0,9,
тогда плотность при 260С:
кг/м
Массовый расход подсолнечного масла-12891кг/сутки
Массовый расход пентаэретрита-2022 кг/сутки
Массовый расход фталевого ангидрида-4337 кг/сутки
Массовый расход реакционной смеси:
+2022+4337=19250 кг/сутки
В итоге объем реактора:
м
На основании проведенных выше расчетов производится выбор реактора. Принимаем номинальную емкость реактора V=11 м. В настоящее время производятся реакторы с индукционным обогревом объемом 3,2; 6,3; 12,5 м, следовательно, целесообразно установить два реактора по 6,3 м.
3.5 Тепловой расчет реактора
Температурно-временной режим работы реактора принимается трехступенчатым:
1.20 - 260С (нагрев подсолнечного масла от 20 до 150С происходит в приемниках и от 150С до 260С в реакторе)
2.260 - 180С (охлаждение реакционной смеси водой)
.180 - 260С (нагрев реакционной смеси)
.260 - 170С (охлаждение реакционной смеси)
Произведем расчет этапов нагрева реакционной массы:
Таблицы значений физических свойств пентаэритрита и фталевого ангидрида отсутствуют. Для упрощения расчеты выполняют применительно к подсолнечному маслу.
1.150 - 260С
Средняя температура нагреваемого продукта:
C
Расход теплоты на нагревание подсолнечного масла с учетом коэффициента 1,1 на нагрев аппарата и тепловые потери:
Дж,
где - масса нагреваемой реакционной смеси в реакторе, кг; - теплоемкость подсолнечного масла при температуре 205С, Дж/(кг К). [12]
2.180 - 260C
Средняя температура нагреваемого продукта:
C
Расход теплоты на нагревание подсолнечного масла с учетом коэффициента 1,1 на нагрев аппарата и тепловые потери:
Дж,
где - масса нагреваемой реакционной смеси в реакторе, кг; - теплоемкость подсолнечного масла при температуре 220С, Дж/(кг К). [12]
4. Охрана окружающей среды
На производстве должны быть предусмотрены следующие мероприятия по охране окружающей среды:
.Ёмкостное оборудование должно быть подсоединено к системе инертного дыхания через дыхательные бачки для создания инертной подушки и снижения выделения вредных веществ в атмосферу.
.Газообразные продукты реакции, выхлопы вакуум-насосов, реакционные сточные воды и твердые отходы производства должны передаваться на станцию сжигания.
.Для предотвращения попадания вредной пыли в помещение должны быть установлены местные вентотсосы, а во избежание попадания в атмосферу на местных отсосах должны быть предусмотрены рукавные фильтры.
Перечисленные выше мероприятия позволяют снизить суммарное количество вредностей в технологических выбросах в атмосферу ниже предельно-допустимых норм для населённой зоны.
Таблица 9 - Твердые и жидкие отходы
Наименование отхода, отделение, аппаратКуда складируется, транспорт, тараКоличество отходов, кг/сутПериодичность образованияХимический состав отходов: твердых и жидких (влажность %)1.Фильтр-патроны Куно из отделения фильтрацииАвтотранспортом вывозится на сжигание 1301 раз в 3 суток1.Патроны из натуральных и синтетических волокон, пропитанных смолой - 40 2.Смола алкидная - 30 3.Растворитель - 302.Мешки бумажные из отделения синтезаАвтотранспортом вывозится на сжигание6001 раз в сутки1.Бумага- 99,9 2.Пыль пентаэритрита и фталевого ангидрида- 0,13.Реакционная водаАвтоцистернами на сжигание43601 раз в сутки1.Вода-72,0 2.Ксилол- 6,5 3.Смолистые вещества и фталевая кислота- 21,54.Отходы от замывки оборудованияАвтоцистернами на сжигание6501 раз в квартал 50-60 м1.Вода- 87 2.Натриевые соли жирных кислот- 10-12 3.Натриевая щелочь- 2-3 4.Взвешенные частицы- 1,0
5. Техника безопасности и охрана труда
Производство лаков на конденсационных смолах по характеру применяемого сырья и методам производства, по нормам строи?/p>