Производство поливинилбутираля
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Вµплоёмкость воды = 0,999 4,19 кДж/кгК [12, с.808]
Pr = ? с / ? = 0,801 103 0,999 4,18 / 0,515 1,16 = 0,005
Nu = 0,023 Re0,7 Pr0,43 = 0,023 365625000,7 0,0050,43 = 461,8
?1 = Nu. ? / ? = 461,8 0,515 1,16 / 0,04 = 6897 Вт/м2К
Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки аппарата к реакционной массе. Масса перемешивается мешалкой:
n число оборотов мешалки = 180об/мин = 3 об/сек; [из регламента]
d диаметр ометаемой части мешалки = 1,42 м;
?см = 917,2 кг/м3;
? = 2,6 103 нсек/м2;
? = 0,37 1,16 Вт/мк;
с = 2,56 кДж/кгК
Reмеш = n d2 ? / ? = 3 1,422 917,2 / 2,6 103 = 2133972 режим движения устойчивый турбулентный
Prмеш = ? с / ? = 2,6 103 2,56 / 0,37 1,16 = 0,02
Nu = 0,36 Re0,57 Pr0,33 = 0,36 21339720,57 0,020,33 = 1753,9
?2 = Nu. ? / ? = 1753,9 0,37 1,16 / 3,35 = 224,7 Вт/м2К
К = 1 / (1 / 6897 + 0,004 / 40 + 1 / 224,7) = 238 Вт/м2К
Определяем поверхность теплообмена, м2:
F = ?Q / (К ?tср nапп.) = 434866,32 / (238 15 6) = 20,3
где: nапп. количество ацеталяторов = 6 шт.
100 300
300 400
200 100
?tср = (20 + 10) / 2 = 150С
Определяем поверхность теплообмена подобранного аппарата, м2:
Fапп. = ? d ? = 3,14 3,35 2,25 = 23,7
Поверхность подобранного аппарата обеспечит подвод и отвод тепла реакции.
3.4ВЫБОР И РАiЁТ ОСТАЛЬНОГО ОСНОВНОГО И
ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ КАЖДОГО ВИДА ОБОРУДОВАНИЯ, КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И РАiЁТ КОЛИЧЕСТВА К УСТАНОВКЕ
Основным аппаратом является ацеталятор. Он представляет собой ёмкость объёмом 40 м3, рабочее давление в аппарате 3 атм., температура среды 550С. Средой является масляный альдегид, поливиниловый спирт, соляная кислота. Аппарат снабжён рубашкой для обогрева и имеет эмалевое покрытие. Эмалированное покрытие отличается высокой коррозионной стойкостью и обеспечивает максимальную чистоту перерабатываемых продуктов. Эмалированная поверхность устойчива к воздействию щелочных растворов, а также большинства неорганических и органических кислот любых концентраций и их солей. Аппарат имеет пропеллерную мешалку iислом оборотов 120 об./мин. В днище аппарата предусмотрен вентиль для периодического выпуска продукта.
Механический раiёт мешалки:
Определяем критерий Рейнольдса:
Re = ? n d2 / ? = 963 3 1,52 / 3,2 103 = 2031328 режим турбулентный
? плотность реакционной смеси = 963 кг/м3;
d диаметр мешалки = 1,5 м;
n частота вращения мешалки = 3 об/сек
Определяем мощность, потребляемую на перемешивание среды, Вт:
Nmax = Kn ? d5 n3 = 0,17 963 1,55 33 = 23772,7
где: Кn = 0,17 критерий мощности
Расiитаем мощность на валу мешалки, Вт:
NB = K1 K2 (?K + 1) Nmax = 0,75 1,4 (2,4 + 1) 23772,7 = 84868,54
где: К1 = 0,75 коэффициент заполнения;
К2 = 1,4 коэффициент увеличения мощности при пуске или в результате повышенной вязкости среды;
?K = 2,4 сумма коэффициента увеличения мощности, вызываемая наличием в аппарате вспомогательных устройств
N = Kn ? d5 n3 = 0,37 963 1,55 33 = 73054,68
где: Кn = 0,37 критерий мощности
N2 = K1 K2 (?K + 1) N = 0,75 1,4 (2,4 + 1) 73054,68 = 260805,2
N2 + NB = 260805,2 + 84868,54 = 345673,7
Крутящий момент на валу мешалки:
mk = 0,163 + N2 +NB / n = 0,163 + 345673,7 / 2 = 172836,93
Раiёт диаметра вала мешалки, мм:
[?]к = 1,76 108 мм2
d = 1,71 ?mk / [?]k К + С = 1,71 172836,93 / 1,76 108 9 + 5 = 187
4. ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
4.1ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА. СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ. РЕЖИМ РАБОТЫ. ГРАФИКИ ВЫХОДОВ, БАЛАНСЫ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ
4.1.1ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА:
Организация технологического процесса производства поливинилбутираля характеризуется следующими данными:
процесс периодический;
продолжительность смены 6 часов;
условия труда вредные;
график сменности: пяти бригадный.
4.1.2 ГРАФИКИ ВЫХОДОВ, БАЛАНСЫ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ:
Рабочие работают по четырёх или пяти бригадному графику, как в непрерывном, так и в периодическом производстве, т.е. работают пять дней в неделю, выходной суббота, воскресение и праздничные дни.
При пяти бригадном графике рабочий работает четыре дня подряд по 6 часов. На пятый день выходной (см. график сменности).
1 смена с 06:00 до 12:00;
2 смена с 12:00 до 18:00;
3 смена с 18:00 до 24:00;
4 смена с 24:00 до 06:00;
5 смена выходной.
4.1.3 РАiЁТ БАЛАНСА РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ
Расiитываем, сколько времени отработает рабочий при пятидневном графике за год:
За 25 дней 5 выходных
За 366 дней ? выходных
? = (366 5) = 74 дня
25
366 74 = 292 дня
Отпуск 30 дней;
Болезнь 6 дней;
Государственные обязанности 2 дня:
292 30 6 2 = 254 дня
Полезное время составит:
254 6 = 1524 часа
4.2РАiЁТ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, ИТР, СЛУЖАЩИХ И МОП
В соответствии с графиком работы определяется общее количество аппаратчиков:
1. Аппаратчик на складе сырья 1 человек, IV разряд;
2. Аппаратчик на приготовление ПВС 1 человек, VI разряд;
3. Аппаратчик на растворение катализатора 1 человек, V разряд;
4. Аппаратчик на ацеталятор 1 человека, VI разряд;
5. Аппаратчик на промывку 1 человек, V разряд;
6. Аппаратчик на центрифугирование 1 человек, V разряд;
7. Аппаратчик на сушку 1 человек, V разряд;
8. Аппаратчик на упаковке готовой продукции 1 человек, IV разряд
По заданию количество вспомогательных рабочих составляет 30 40% от основных рабочих:
40% от 40 = 16 человек
1. Слесарь (VI разряда) 5 человек
2. Электрик (VI разряд) 5 человек
3. Наладчик (VI разряд) 2 человека
4. Разнорабочие (IV разряд) 4 человека