Реконструкция цеха по производству глицерина мощностью 100 т/сутки в городе Красноярске
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?елено количество сырья поступающих на переработку на отдельные операции технологического процесса, а также технологические требования к выбираемому оборудованию.
Оборудование подбираем в соответствии с принятыми технологическими схемами производства, с таким расчетом, чтобы в цехе было установлено наименьшее число единиц оборудования.
При подборе непрерывно действующего оборудования исходим из часовой выработки и производительности оборудования, при расчете количества единиц периодически действующего оборудования принимаем во внимание характер его работы, способы разгрузки и выгрузки, рабочую емкость и продолжительность цикла работы.
Подобранное и рассчитанное оборудование компонуется в производственном помещении с учетом требований техники безопасности, удобства обслуживания и поточности производства.
Автоклав предназначен для проведения процесса расщепления жиров водой под давлением 23-25 ат избыточных. Он представляет собой сварной цилиндрический аппарат вертикальной конструкции со сферическим дном и крышкой, изготовленный из кислотоупорной стали марки 1Х18Н9Т. Автоклав снабжен двумя трубами для выдавливания из него массы глицериновой воды и расщепленного жира. Одна труба достигает дна автоклава и служит для удаления первой глицериновой воды, другая, находящаяся на некотором расстоянии от дна,- для выдавливания расщепленного жира после второго периода расщепления.
В автоклаве имеется барботер для острого пара, люк и комплект контрольно-измерительных приборов и запорной арматуры. Рабочую емкость аппарата рассчитывают на загрузку (М) 4 т жира. Полный объем автоклава определяют по первому периоду расщепления жира, поскольку загрузка его в этот период большая.
На первый период расщепления в автоклав загружают (М) 4000 кг исходного жира. Кроме того, к исходному жиру добавляют унос, составляющий около 3% от массы жира, загруженного в автоклав.
Общее количество жира на одну загрузку
М = 1,03/М = 1,03 4000 = 4120 кг.
Объем, занимаемый жиром:
Vж =М:р = 4120:778=5,Зм3, .
где р - плотность жира при 225С; р = 778 кг/м3.
Количество второй глицериновой воды, остающейся в автоклаве при загрузке в него 4 т жира:
ВГ2 = 474,4 тАв 4=1900 кг
где 474,4 - количество второй глицериновой воды, остающейся при расщеплении 1 т жира (см. табл. 3). Количество конденсата, образующегося в течение первого периода расщепления, вк + вк = 226 кг/т исходного жира, отсюда
вк = 226 тАв 4 = 904 кг.
Растворяется в жире (по данным табл. 3) воды вж = 96 кг/т, или
вж = 96 тАв 4 = 384 кг.
Количество свободной воды, находящейся в автоклаве во время первого периода расщепления:
В = ВГг+ вк - вж = 1900 + 904 - 384 = 2420 кг.
Плотность воды при 225С составляет рв = 830 кг/м3. Объем, занимаемый водой:
* = В : рв = 2420 : 830 = 2,9 м3.
Суммарный объем, занимаемый жиром и водой:
V = Vж + Vв = 5,3 + 2,9 = 8,2мi.
Размеры типового автоклава следующие: диаметр D = 1,6 м, полная высота H = 5 м, полная емкость Vс = 10 м3.
При этих размерах коэффициент заполнения автоклава будет
,
что допустимо.
Наши заводы выпускают также автоклавы полной емкостью 9,2 м3 (D = 1,54 м, Н =_5,0 м).
Для этих автоклавов при коэффициенте заполнения ср = 0,82 загрузка по жиру составляет соответственно 3,7 т. По действующим технологическим инструкциям, режим работы автоклава периодического действия слагается из следующих операций (табл. 8).
Таблица 8
операцияПродолжительность операции , минПервый периодВторой периодОбщаяПодача сырья15520Нагревание до 225С452570Кипячение180120300Отстаивание153060Выдавливание303060Итого285195480
Период оборота автоклава Z = 8ч.
Производительность одного автоклава составляет
Количество автоклавов, необходимое для расщепления G= 100 т жиров в сутки:
Полная суточная мощность цеха по автоклавам
Gп = GатАвЗ= 12тАв9 = 108 т
При установке автоклавов полной емкостью 9,2 м3, рабочейзагрузкой по жирам 3,7 т их производительность составит11,1 т/сутки.
Для цеха мощностью G=100 т жиров, в сутки потребуется
Полная мощность цеха по автоклавам Gп = 111 т/сутки.
Ведущее оборудование расщепительного цеха позволяет развить мощность 108-111 т жиров в сутки, поэтому вспомогательное оборудование должно быть рассчитано таким образом, чтобы можно было при необходимости использовать всю мощность цеха.
Теплообменник предназначен для подогрева саломаса, направляемого в мерник, установленный перед автоклавами, за счет физического тепла смеси жирных кислот и глицериновой воды.
Наиболее целесообразным является теплообменник типа труба в трубе, который прост в изготовлении, удобен в эксплуатации, обеспечивает интенсивный теплообмен, создает наиболее благоприятную для теплообмена схему движения рабочих сред - противоток- и пригоден для охлаждения жирных кислот и глицериновой воды под давлением 25 ат избыточных.
Учитывая давление в системе, жирные кислоты и глицериновую воду целесообразно пропускать по внутренним трубам, а саломас -по кольцевому пространству теплообменника. Размеры труб можно принять: внутренняя труба dв/dн = 57/83 мм; наружная Dв/Dн = 119/127мм.
После второго периода расщепления в теплообменник в течение х=30 мин из автоклава поступает:
расщепленный жир в количестве
Gр = Gр. 4 = 952,8 тАв4 = 3811 кг;
раствор