Расчет перемешивающего устройства кристаллизатора

Вязкость и плотность раствора ДНБК определим как аддитивные величины.

 

 

Диаметр перемешивающего устройства:

 

 

Примем скорость вращения мешалки [12]: м/с

Следовательно, число оборотов мешалки:

 

 оборот/сек

 

Определим значение критерия Рейнольдса:

 

 

По [12] выбираем якорную четырехлопастную мешалку.

Определим критерий мощности: , где  и  - постоянные величины (определяются по таблице [12]):

 

 

Рассчитаем величину мощности:

 

 кВт

 

Определяем мощность мешалки в пусковой момент:

 

 кВт

 

Установочная мощность:

 

 кВт

 

где 0,95 - КПД электродвигателя, 1,2-запас мощности электродвигателя [12].

Проверим следующее условие [12]:

 

, ,

 

следовательно, мешалка данного типа подходит.

Выбираем привод мощностью 1,0кВт; мотор редуктор типа МПО2 и электродвигатель типа АИ [15].

4. Основное оборудование\

 

Вертикальные аппараты с рубашкой и перемешивающими устройствами, разъемные с эллиптическими днищами.

Материал аппаратов: 12Х18Н10Т [13].

 

Таблица №25

Основное оборудование [13]

№	Аппарат	Объем требуем., м3	Объем станд., м3	Поверхность теплообмена, м2	Технологическая характеристика
1	Р1	0,66	1,0	Рубашка: 4,4 Змеевик: 3,2	D = 1,0 м, H = 3,66 м
2	Р2	2,1	3,2	Рубашка: 13,0 Змеевик: 8,6	D = 1,6 м, H = 5,0 м
3	Р3	0,70	1,0	Рубашка: 4,4	D = 1,0 м, H = 3,66 м
4	Р4	0,5	1,0	Рубашка: 4,4	D = 1,0 м, H = 3,66 м
5	Р5	0,5	1,0	Рубашка: 4,4	D = 1,0 м, H = 3,66 м

 

 D - диаметр аппарата, м; H - высота аппарата, м.

Вспомогательное оборудование [14]

Объемы мерников рассчитываются аналогично объемам аппаратов (см. Расчет объема реактора для одной операции.).

Материал мерников кислот - 06ХН28МДТ [18].

Выбор мерников

 

Таблица № 26

Стандартный ряд для мерников (М )

Dst, м	0,3	0,5	0,7	0,8	1,0	1,2
hst, м	0,5	0,8	0,9	1,0	1,5	1,8
Vst, м3	0,071	0,157	0,385	0,502	0,785	1,130

 

Таблица № 27

Стандартный ряд для мерников кислот и щелочей (М )

Dst, м	0,15	0,2	0,3	0,6
hst, м	0,2	0,3	0,5	0,8
Vst, м3	0,0353	0,094	0,22	0,25

 

Таблица №28

Вспомогательное оборудование

Мерник	Объем треб., м3	Объем станд., м3	Технологическое назначение
М1	0,2	0,22	Мерник 20% олеума
М2	0,2	0,22	Мерник 98% азотной кислоты
М3	0,05	0,071	Мерник БК
М4	0,30	0,385	Мерник ДНБК
М5	0,31	0,385	Мерник этанола
М6	0,08	0,094	Мерник маточного раствора
Д1-Д2	1,0	D = 0,16 м, H = 1,0 м
Емкость	Объем, м3	Технологическое назначение
Е1	20,0	Для хранения 20% олеума
Е2	20,0	Для хранения 98% азотной кислоты
Е3	4,0	Аварийная емкость
Е4	1,0	Промежуточная емкость
Е5	1,9	Для сбора маточника на стадии разбавления
Е6	0,5	Для сбора маточника на стадии пропарки
Е7	0,3	Для хранения этанола
Е8	0,3	Для сбора маточника на стадии кристаллизации
Аппарат	Марка	Технологическое назначение
ВФ1	ЕДМ 3,2	Фильтровывание и промывка ДНБК
ВФ2	ЕДМ 1,5	Фильтровывание и промывка ДНБК
ВФ3	ЕДМ 1,5	Фильтровывание и промывка ДНБК
Аппарат	Марка	Технологическое назначение
ЦН1	Х20/18	Для подачи азотной кислоты
ЦН2	Х2/25	Для подачи маточного раствора

Выбор теплообменной аппаратуры для улавливания паров этанола [12]:

Основной материал - сталь 08Х22Н10Т

Выбор емкостей для сырья и для отходов производства [14]:

Материал для емкостей для хранения конц кислот: 12Х18Н10Т с футеровкой, для кислот конц. < 72% - футерованная сталь; емкости для промывных вод, отработанных кислот и спирта - 12Х18Н10Т.

Выбор вакуум - фильтров [16]:

Основной материал - сталь 08Х22Н10Т

Выбор насосов [12]:

Строительная часть

 

Генеральный план

 

Строительство цеха намечено в Ленинградской области. Рельеф участка, занимаемого цехом - равнинный. Грунт, являющийся основанием для зданий и сооружений, представляет собой суглинок мощностью более 5метров. Грунтовые воды находятся на глубине восьми метров от поверхности земли. Допускаемое давление на указанный грунт принимается, в соответствии с нормами и техническими условиями, равным .

Глубина промерзания грунта - 2,4м.

На территории предприятия размещены производственный цех, склад готовой продукции, склад сырья, ремонтный цех, здание заводоуправления, пожарный водоем.

На проектируемом объекте предусмотрены подъездные пути в виде автомобильных дорог. Предусмотрена обводная автомобильная дорога, сквозные проезды между зданиями на территории предприятия. Ширина дорог - 7м. Внутри заводские перевозки осуществляются автопогрузчиком и внутризаводским автотранспортом.

При проектировании производственного объекта учтены пожарные требования, требования ГО и санитарно-гигиенические нормы.

Учтена возможность дальнейшего расширения производства. При проектировании предполагается возможная меньшая площадь участка.

Объемно-планировочное решение

 

Объемно-планировочное решение здания продиктовано требованиями технологического процесса и габаритами оборудования. Производственное оборудование размещено с учетом удобства его эксплуатации и ремонта.

Производственное помещение по степени взрывопожаростойкости относится к категории А. Проектируемое здание одноэтажное, имеет в плане прямоугольную форму, длиной 24м, шириной 9м, состоит из основного производственного здания для получения 3,5-динитробензойно кислоты. Производственный цех (основное здание) имеет пролет 9,6м, ширину 9м с шагом колонн 6м. Внутри производственного цеха расположена одна монтажная площадка.

Здание имеет лестничную клетку, обслуживающую второй этаж бытовых помещений и лабораторию. Здание имеет несколько аварийных выходов.

В здании имеется электрощитовая, КИП, приточная ветиляция.