 |
Студент: Рыбина Мария Евгеньевна, группа ХТБ-319
|
|
|
|
Тема проекта: Разработать проект кожухотрубчатого теплообменного аппарата.
2. Срок сдачи студентом законченного проекта:
3. Исходные данные к проекту: Разработать проект кожухотрубчатого теплообменного аппарата для охлаждения этанола холодной водой. Производительность этанола 40000 кг/час. Начальная температура этанола tн1=900С, конечная температура этанола tк1=250С. Начальная температура Н2О tн2=180С, конечная температура Н2О tк2=500С. Давление в аппарате составляет 0,1 МПа.
4. Содержание проекта (работы): 1. Тепловой расчет апппарата; 2. Материальный баланс
аппарата; 3. Конструкционный расчет аппарат.
 | |
|
4.1. Разделы пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):
Описание технологической схемы; Технологический расчет теплообменного аппарата;
Расчет ориентировочной поверхности теплообмена; Определение гидравлического
сопротивления теплообменника; Конструкционный расчет; Вспомогательное оборудование;
Поверочный расчет теплообменного аппарата; Заключение; Библиографический список.
 |
4.2. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей):
Чертеж технологической схемы; Чертеж общего вида аппарата.
| |
|
5. Основная рекомендуемая литература Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии; Иоффе И.Л., Проектирование процессов и аппаратов химической технологии; Тимонин А.С., Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования _____________________________________________________
6. Дата выдачи задания:
Зав. кафедрой
(подпись, дата)
Руководитель
(подпись, дата)
|
|
|
Студент
(подпись, дата)
При средней температуре воды 
её свойства:
При средней температуре этилового спирта 
его свойства:
Содержание
Введение
Технологическая схема
2. Расчет кожухотрубчатого теплообменника
2.1. Определение тепловой нагрузки
2.2. Определение расхода холодного теплоносителя
2.3. Определение среднелогарифмической разности температур
2.4. Приблизительный тепловой расчет
2.5. Межтрубное пространство
2.6. трубное пространство
2.7. Уточненная площадь поверхности теплообмена
3. Расчет гидравлического сопротивления
3.1. Расчет коэффициента трения 
3.2. Скорость этанола в штуцерах рассчитывается по формуле
3.3. Гидравлическое сопротивление трубного пространства рассчитывается по формуле
Расчет вспомогательного оборудования
4.1. Объемный расход этанола и напор, развиваемый насосом
4.2. Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом
Поверочный расчет
Конструктивный расчет
6.1. Расчет толщины обечайки
6.2. Расчет диаметров штуцеров
6.3. Расчет максимальной массы аппарата
Заключение
Список использованной литературы
1. Технологическая схема
Свежий и оборотный этилен сжимают в компрессорах 1,2 до 8МПа, смешиваются с водяным паром, подогреваются в теплообменнике 4 теплом отходящей от реактора смеси и перегреваются в трубчатой печи 3 до 275 °С, после чего подаются в реактор – гидрататор 5. Перед входом в реактор в поток вбрызгивается фосфорная кислота для подпитки катализатора, что продлевает срок его службы.
Реактор представляет собой полую колонну, работающую в режиме идеального вытеснения. Для исключения влияния коррозии от фосфорной кислоты изнутри он выложен листами красной меди.
Реакционные газы содержат пары унесенной фосфорной кислоты, которая нейтрализуется гидроксидом натрия, а образующиеся соли выделяются в солеотделителе 6. Унос фосфорной кислоты составляет 0,4 - 0,5 т/час с 1 
катализатора.
|
|
|
Теплота отходящих реакционных газов регенерируется в теплообменнике 4 для нагрева входящей смеси. В холодильнике 7 происходит конденсация продуктов реакции, а в сепараторе 8 разделяются жидкие и газовые потоки. Вода, как менее летучий компонент, конденсируется с большей полнотой.
Поэтому для дополнительного выделения спирта производится его отмывка водой в абсорбере 9. Непрореагировавший газ содержащий 90 -92% этилена, рециркулируют компрессором 2, а часть его сбрасывают, чтобы избежать накопления примесей в системе. Отдувка составляет примерно 20% от введенного этилена и направляется на установку газоразделения для выделения этилена.
Водный конденсат после сепаратора 8 и жидкость из абсорбера 9 дросселируют (сбрасывают давление), в результате чего выделяются растворенные газы, отделяемые в сепараторе низкого давления 10 и направляемые в топливную линию.
Жидкая фаза из сепаратора 10 представляет собой 15% - ный водный раствор этанола, содержащий примеси диэтилового эфира, ацетальдегида и низкомолекулярных полимеров этилена. Этот раствор подвергают ректификации в ректификационных колоннах 11 и 12. В первой отгоняют наиболее летучий диэтиловый эфир и ацетальдегид, а во второй - этиловый спирт в виде азеотропной смеси, содержащей 95% этанола и 5% воды. Обогрев колонны осуществляется острым паром. В кубе колонны 12 остается вода, которую очищают от соли в ионообменной установке 13 и возвращают на гидратацию, организуя замкнутый цикл по технологической воде. Это позволяет значительно снизить расход свежей воды, исключить сброс отработанной воды в стоки и сократить потери этанола.
|
|
|
