Расчет установки для конденсации и охлаждения паров уксусной кислоты - Курсовая работа

Конденсатор - устройство, предназначенное для получения нужных величин электрической емкости и способное накапливать (перераспределять) электрические заряды.Электрический конденсатор состоит из двух (иногда более) подвижных или неподвижных проводящих электродов (обкладок), разделенных диэлектриком. Обкладки должны иметь такую геометрическую форму и быть так расположены друг относительно друга, чтобы созданное ими электрическое поле было сосредоточено в пространстве между ними. Теплообменник, теплообменный аппарат - устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твердую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Рекуперативный теплообменник - теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, в стенке между которыми происходит теплообмен.Рис. Технологическая схема: E2 - емкости;Основные характеристики теплообменников ТН и ТК и холодильников ХН и ХК с трубами 25х2 мм (ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79, 15122-79) Диаметр кожуха (внутренний) D, мм Число труб, n Длина труб 1, м Поверхность теплообмена (по dнар) испарителей ИН и ИК и конденсаторов КН и КК с требами 25х2 мм по ГОСТ 15119-79Рассчитать и подобрать конденсатор для конденсации паров уксусной кислоты количества пара, поступающего на конденсацию 2,6кг /с. Так как соотношение ?тб /?тм =65/85 = 1.3 меньше 2,среднюю разность температур теплоносителей рассчитываем по формуле Количества тепла, отнимаемое водой в конденсаторе, рассчитываем по уравнению Для обеспечения турбулентного течения воды при Re > 10000 скорость в трубах должна быть больше где = 0,8*10-3 Па*с - динамический коэффициент вязкости воды при 780С; Коэффициент теплоотдачи ? при конденсации паров уксусной кислоты на пучке горизонтальных труб рассчитывается по формулеРассчитать горизонтальный кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения уксусной кислоты 70%. Охлаждающий агент-вода. Индекс (1) для горячего теплоносителя (уксусной кислоты ) индекс (2) для холодного теплоносителя (вода). Средняя разность температур рассчитывается по уравнению Количество теплоты, отнимаемой от уксусной килоты с учетом потерь тепла в размере 5% равно Q=1,05*G1*c1*(t1н-t1к) =1.05 *2.6* 2840 * (103 - 30) = 565983.6 Вт. Где С1= 2840 Дж/кг К - средняя удельная теплоемкость уксусной кислоты (таблица А8) где с2-4190 Дж/кг К удельная теплоемкость уксусной кислотыВ ходе проектировки установки для конденсации и охлаждения паров уксусной кислоты 70% были подобраны следующие оборудования: Конденсатор: к установке принимаем двухходовой кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью 76 м2, диаметр кожуха мм, общее число труб 244, числом труб на один ход 122, длина труб 4 м.

Содержание

Введение

1. Физико-химические свойства исходного сырья

2. Технологическая схема

3. Технологические расчеты

3.1 Расчет конденсатора

3.2 Расчет теплообменного аппарата

Заключение

Библиографический список

Конденсатор - устройство, предназначенное для получения нужных величин электрической емкости и способное накапливать (перераспределять) электрические заряды.Электрический конденсатор состоит из двух (иногда более) подвижных или неподвижных проводящих электродов (обкладок), разделенных диэлектриком. Обкладки должны иметь такую геометрическую форму и быть так расположены друг относительно друга, чтобы созданное ими электрическое поле было сосредоточено в пространстве между ними. Как правило, расстояние между обкладками, равное толщине диэлектрика, мало по сравнению с линейными размерами обкладок. Поэтому электрическое поле, возникающее при подключении обкладок к источнику с напряжением , практически полностью сосредоточено между обкладками. При этом частичные собственные емкости электрических обкладок пренебрежимо малы.

Таким образом, конденсатором называют систему, состоящую, как правило, из двух разноименно заряженных проводников, при этом заряд, который надо перенести с одного проводника на другой, чтобы зарядить один из них отрицательно, а другой положительно, называется зарядом конденсатора.

Теплообменник, теплообменный аппарат - устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители.

Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твердую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменники в свою очередь подразделяются на рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочередного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой.

Рекуперативный теплообменник - теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, в стенке между которыми происходит теплообмен. При неизменных условиях параметры теплоносителей на входе и в любом из сечений каналов, остаются неизменными, независимыми от времени, т.е. процесс теплопередачи имеет стационарный характер. Поэтому рекуперативные теплообменники называют также стационарными.

В зависимости от направления движения теплоносителей рекуперативные теплообменники могут быть прямоточными при параллельном движении в одном направлении, противоточными при параллельном встречном движении, а также перекрестноточными при взаимно перпендикулярном движении двух взаимодействующих сред.

В регенеративных поверхностных теплообменниках теплоносители (горячий и холодный) контактируют с твердой стенкой поочередно. Теплота накапливается в стенке при контакте с горячим теплоносителем и отдается при контакте с холодным.

В пищевой промышленности важное значение имеет транспортирование жидких и газообразных продуктов. Движение жидкости по трубопроводам и через аппараты связано с затратами энергии. В некоторых случаях, например при движении в более высокого уровня на более низкий, жидкость перемещается самотеком, т.е. без затрат внешней энергии, вследствие преобразования части собственное жидкости по горизонтальным трубопровода с низшего уровня на высший применяют насосы.

1. Физико-химические свойства уксусной кислоты

Уксусная кислота - CH3COOH, бесцветная горючая жидкость с резким запахом, хорошо растворимая в воде. Имеет характерный кислый вкус, проводит электрический ток.

Уксусная кислота была единственной, которую знали древние греки.

Отсюда и ее название: "оксос" - кислое, кислый вкус. Уксусная кислота - это простейший вид органических кислот, которые являются неотъемлемой частью растительных и животных жиров. В небольших концентрациях она присутствует в продуктах питания и напитках и участвует в метаболических процессах при созревании фруктов. Уксусная кислота часто встречается в растениях, в выделениях животных. Соли и эфиры уксусной кислоты называются ацетатами.

Уксусная кислота - слабая (диссоциирует в водном растворе только частично). Тем не менее, поскольку кислотная среда подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, уксусную кислоту используют при консервировании пищевых продуктов, например, в составе маринадов.

Получают уксусную кислоту окислением ацетальдегида и другими методами, пищевую уксусную кислоту уксуснокислым брожением этанола. Применяют для получения лекарственных и душистых веществ, как растворитель (например, в производстве ацетата целлюлозы), в виде столового уксуса при изготовлении приправ, маринадов, консервов. Уксусная кислота участвует во многих процессах обмена веществ в живых организмах. Это одна из летучих кислот, присутствующая почти во всех продуктах питания, кислая на вкус и главная составляющая уксуса.

В ходе проектировки установки для конденсации и охлаждения паров уксусной кислоты 70% были подобраны следующие оборудования: Конденсатор: к установке принимаем двухходовой кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью 76 м2, диаметр кожуха мм, общее число труб 244, числом труб на один ход 122, длина труб 4 м.

Холодильник: к установке принимаем холодильник шестиходовой F = 60; D = 800мм; число труб 386; длина труб = 2 м

1. Процессы и аппараты пищевых производств, методические указания. Красноярск 2009 г.

2. Ченцова Л.И, Шайхутдинова М.Н. Процессы и аппараты химической технологии. Красноярск 2006 г.

3. Ченцова Л.И, Шайхутдинова М.Н. Процессы и аппараты пищевых производств, учебное пособие. Красноярск 2006 г.

4. К.Ф. Павлов; П.Г. Романков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, 1987 г.

Размещено на .ru