| |||||||||||||||||||||||||||||
МЕНЮ
| Курсовая работа: Вузол підготовки сировиниРис. 6.1 Ізотерма адсорбції Площа обмежена кривою, віссю абсцис і крайніми ординатами, проведеними (див рис. 6.2), складає 405,7 см2. Враховуючи масштаб будування графіка: . Рис 6.2 Графік залежності від Х Тепер визначимо коефіцієнт масопередачі від сировинної суміші до адсорбенту при температурі 80 оС, оскільки саме при цій температурі буде працювати адсорбер [див. розділ 1], по формулі: (6.8) Визначимо еквівалентний діаметр шару адсорбенту: (6.9) Масова швидкість сировинної суміші складає: (6.10) де – густина сировинної суміші, кг/м3 [див. розділ 3] Визначаємо критерій Рейнольдса: (6.11) де – в’язкість сировинної суміші (1,69·10-3Па·с) [12]. Коефіцієнт дифузії сірковмісних сполук при 0 оС складає: Визначимо коефіцієнт дифузії сировинної суміші при тиску Р=1,25 МПа: (6.12) Знаходимо значення дифузійного критерію Прандтля: (6.13) В відповідності знайдемо дифузійний критерій Nu’: звідки, або . Час по рівнянню (6.7): Висота одиниці переносу складає . Визначимо число одиниць переносу графічним методом, допускаючи концентрацію сірковмісних сполук в кінці шару Хс=0,001 кг/кг адсорбенту. Визначаємо значення в границі зміни Х від Хн=0,02352 кг/кг адсорбенту до Хс=0,001 кг/кг адсорбенту (табл. 6.2). Методом графічного інтегрування визначаємо за рис. 6.3 число одиниць переносу. Таблиця 6.2 До розрахунку
Рис. 6.3 Графік залежності від Х Число одиниць переносу становить: n=5,1. Знаходимо висоту Но шару адсорбенту, який працює до моменту : (6.14) Визначаємо тривалість адсорбції при умові, що висота шару адсорберу буде становити 2,1м: τ = τ0 + κ (Η - Η0)=109,2+315538,12∙(2,1-0,0765)=635223с або 7 діб і 9 годин Розрахуємо об’єм адсорбенту: . Час десорбції буде становити: τ доп =15,8∙3,2=50,56 години або 2 доби та 2 години Отже, умова виконалась. Втрату напору розраховують по формулі: ; (6.15) де ε — порозність шару; и — лінійна швидкість руху потоку, який фільтрується через шар адсорбенту, м/с; μ — динамічна в’язкість, Пас; d — середній діаметр зерен адсорбенту, дорівнює 0,004 м; ρ — густина рідини, кг/м3; g — прискорення сили тяжіння, кг/с2. Середній діаметр часток адсорбенту становить d = 410-3м. Таким чином ΔР = Н 1874,4 = 2,1· 1874,4= 3,9 кПа. Таким чином, втрата напору адсорбенту не значна.. Тому до проектування приймаємо реактор циліндричної форми з висотою і діаметром 2,1 та 1,4 м відповідно по ГОСТ 9617-67. 7. Конструктивний розрахунок адсорбера блоку підготовки сировини установки ізомеризації 7.1.1 Розрахунок корпуса апарата на міцністьРозрахунок проведений за ДСТ 14249-80 «Посудини й апарати. Норми й методи розрахунку на міцність. 7.2.1.1 Визначення товщини оболонки корпуса, (7.1) де: =1 - коефіцієнт міцності звареного шва; =137 МПа – допустима напруга для сталі 12 ХМ при температурі 3500С; С=3 мм – збільшення до розрахункової товщини оболонки для компенсації корозії; С1=0 - додаткове збільшення до розрахункової товщини стінки. Приймаємо товщину стінки оболонки з урахуванням негативного відхилення в сортаменті на листову сталь за ДСТ -74 S=6 мм. 7.2.1.2 Визначення товщини стінки еліптичного днища(7.2) де: R- радіус кривизни у вершині днища (для стандартних еліптичних днищ R=D). Приймаємо товщину днища з урахуванням утоненя листа при штамповці S1=6 мм. 7.2.2 Розрахунок зміцнення отворівРозрахунок проведений по ДСТ 26-2045-77 «Посудини й апарати норми й методи розрахунку зміцнень отворів». 7.2.2.1 Найбільший припустимий діаметр Найбільший припустимий діаметр, що, одиночного отвору, що не вимагає додаткового зміцнення в днище: , (7.3) де: К1=1,0; К2=0,4 – коефіцієнти, обумовлені по ДСТ 26-2045-77; sR=s-c-c1=4,39 мм – розрахункова товщина стінки днища мм. (7.4) де: м - відстань від центра зміцнювального отвору до осі днища. Розглянемо типи отворів: а) центральне розташованя (горловини корпуса адсорберу) га= 0 см; в) зміщений від осі штуцер вивантаження адсорбенту гв=40 см. DRa=2D=2·140=280 см. тобто потрібне зміцнення штуцерів-горловин верхньої й нижньої. Для верхнього й нижнього днищ для подальшого розрахунку визначаємо найбільший допустимий діаметр отвору, що не вимагає додаткового зміцнення, при відсутності надлишкової товщини стінки: . (7.5) 7.2.3 Визначення тиску регенерації, пробного тиску й пускового тиску при мінусовій температуріРозрахунок тиску, що допускає, при режимі регенерації вводиться при конічному переході діаметром 500 маємо Т=316 оС, то для сталі 12XM, 08X18H10T (7.6) де f – коефіцієнт форми днища визначається за ДСТ 14249-73 в залежності від кута й відношення . f=1,2. . (7.7) Приймаємо робочий тиск при регенерації . Визначаємо пробне тиску при гідровипробуванні на підприємство-виготовлювача: (7.8) де , - допустиме напруження, що для сталі 12XM при T=20 o і при T=350 o. . Приймаємо . Пусковий тиск при мінусовій температурі максимальна величина тиску середовища в апарату при пуску й обпресуванні холодного апарата. Приймаємо . 7.2.4 Розрахунок кришки на штуцері вивантаження адсорбентуМатеріал кришки - сталь 15X5M, прокладки 08X18H10T. Допуск напруги при T=350 o . Збільшення для компенсації корозії С=0,3 мм. Dсн=275 мм - b= 16 мм Dз= 360 мм - h2=11 мм Розрахунок товщини кришки. (7.9) Де - розрахункова товщина стінки кришки. k – коефіцієнт, що залежить від конструкції зміцнення кришки. ko – коефіцієнт ослаблення кришки отвором. - розрахунковий діаметр кришки, що дорівнює середнім діаметрам прокладки. f – коефіцієнт міцності зварених швів . Величина k визначається за ДСТ 1429 – 80 (7.10) де - болтове навантаження, H. - рівнодіюча внутрішнього тиску на кришку, Н. де bo – ефективна ширина прокладки: m – прокладочний коефіцієнт для сталі 08X18H10T m=6,5. Тоді ; , тому що отвір для болтів у розрахунку не приймають. Виконавча товщина кришки Приймаємо S1=75мм. Товщина кришки в місці ущільнення (7.11) тут за ДСТ 14249- 80 і k2 =0,45. Прийнята товщина в місці ущільнення . Визначаємо напруги в кришці при гідровипробуванні пробним тиском (7.12) де Pn- 6,6 МПа – тиск гідровипробування. де - допускає напруження, що, при гідровипробуванні; - боковий вівтар плинності стали 15X5M при T=20o. 7.2.5 Розрахунок температури зовнішньої стінки адсорберуТепловий визначається рівнянням: (7.13) температура на границі покривного й теплоізоляційного шарів. (7.14) Температура зовнішньої стінки (7.15) Розглянемо два режими 1. режим адсорбції 2. режим регенерації У результаті температура стінки адсорберу не перевищує 100 оС при відсутності порушення цілісності ізоляції. ВИСНОВКИ Бензин відіграє важливу роль у всіх галузях, і дивлячись на цей факт потрібно врахувати також те, що вимоги до нього, як до продукту, а також процесу його одержання, із часом, ростуть. Ми знаємо, що в нафті перебувають шкідливі домішки. Від цих домішок потрібно позбавлятися, наприклад, бензол, толуол, ксилоли, сірка. А в минулому октановим числом в основному підвищувалося за рахунок ароматичних вуглеводнів. Тому в цей час підвищення октанового числа бензину виробляється не в результаті збільшення в ньому бензолу, а безпосередньо ізомеризацією нормальних парафінів. В результаті виконання даного курсового проекту було вивчено технологію очищення нафтових фракцій від сіркових сполук і осушення від вологи, апаратурне оформлення цього процесу, ознайомлення з характеристиками сировини, матеріалів, з теоретичними основами процесу. Сутність вивчення проекту полягала в очищенні бензинової фракції НК-85 від сірковмісних сполук і осушення від вологи. Відповідно в проекті розроблена технологічна схема блоку підготовки сировини установки ізомеризації, приведені розрахунки обладнання. СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 1. Ю.И. Дытнерский. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. – 368 с. 2. Запрягалов Ю.Б., Рабинович Г.Л., Жарков Б.Б.. Осушка и очистка от сероводорода газов на адсорбенте АКГ-981. Журнал «Газовая промышленность», 2003. 3. И.Л. Кнунянц. Химическая энциклопедия. /В пяти томах/ Том 1. АБЛ-ДАР. «Советская энциклопедия», Москва: 1988. 4. А.Л. Добровинский. Технологический регламент установки каталитического риформинга ЛГ-35-11/300-95. Блок изомеризации ПИ-ДИГ/120. ЗАО “ПМП”, 2004. 5. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. Изд. 2-е «Химия», М., 1962. 845 с. 6. С.В. Адельсон. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. М., 1963. 310 с. |
© 2009 Все права защищены. |