Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Декабря 2010 в 17:18, курсовая работа
Впервые бензол описал немецкий ученый Иоганн Глаубер в 1649 году, получив вещество перегонкой каменноугольной смолы. Открыт бензол был впервые в 1825 году Майклом Фарадеем. Английский ученый заинтересовался странным явлением, происходившим со светильным газом. Газ этот получали фабричным способом: нагревали китовый и тресковый жир в железных сосудах до красного каления, а затем для транспортировки помещали под давление 30 атм.в железные баллоны. Обнаружилось, однако, что при длительном хранении газ постепенно терял свои осветительные и тепловые свойства, а на дне баллона скапливалась жидкость, легко воспламеняющаяся.
Введение 4
Краткая история производства
1. Технологическая часть
1.1. Физико-химические свойства бензола
и толуола
1.2. Теоретические основы процесса происходящего в аппарате
1.3. Описание технологической схемы установки
1.4. Устройство, принцип работы основного аппарата
1.5. Техника безопасности
1.5.1. Пожаро и взрывобезопасность
1.5.2. Пожаро – и взрывопредупреждение
2. Расчетная часть
2.1. Материальный баланс
2.2. Технологический расчет основного аппарата
2.3. Тепловой баланс
Графическая часть
Литература
14. Рассчитываем
коэффициент теплоотдачи воды. Принимаем
диаметр кожуха D=0,25 м, тогда площадь
межтрубного пространства:
, (17)
где D – диаметр кожуха,м;
D = 0,25 [м];
dн – наружный диаметр,м;
dн = 0,016 [м]
n – число трубок,шт.;
n = 37
Sмт. = 3,14 * 0,25² / 4 – 37 * 3,14 * 0,016² / 4 =
0,042 [м2]
15. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства
dэкв.мт. = √ 4 *
Sмт. / n π dн²
/ 4
(18)
dэкв.мт. = √ 4 * 0,042 / 37 * 3,14 *0,016 = 0,09 [м]
16. Рассчитаем критерий Рейнольдса для межтрубного пространства
,
где Wводы – массовая скорость воды, кг/м²·с
μводы - вязкость воды, Н·с/м²; из справочника [5, прил. 2 с. 806]
μводы = 0,00034 Н ·с / м²
Wводы = 5,556 / 0,042 = 132,29 [кг/м2 · с]
Re = 132,29 * 0,09 / 0,00034 = 35018,49
17. Рассчитаем критерий Прандтля для межтрубного пространства
,
где С воды - удельная теплоемкость воды из справочника [5,прил. 3 с. 809]
С воды = 4190 Дж /кг·град.
λводы – теплопроводность воды из справочника [5,прил. 4 с. 810]
λводы = 0,68 Вт/ м²· град.
Prмт. = 0,00034 * 4190 / 0,68 = 2,095
18. Рассчитаем критерий Нуссельта для межтрубного пространства
Nи
= 1,16 (dэкв.м.т. ·Rе)0,6
· Рr0,33
Nи
= 1,16 (0,09 * 35018,49)0,6 · 2,0950,33 = 185,97
19. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи воды
αводы =
185,97 * 0,68 / 0,09 = 14051[Вт/м2·град]
20. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи
,
где r1 – тепловое сопротивление загрязнения со стороны воды [4,прил. 31 с. 531]
r1 = 0,00018[м2·град/Вт];
r2 – тепловое сопротивление загрязнения со стороны смеси [4,прил. 31 с. 531]
r2 = 0,0009 [м2·град/Вт];
λж – теплопроводность стали из справочника [4, прил.28 с. 529]
λж =17 [Вт/м·град]
δ – толщина стенки трубки δ = 0,001 [м]
κ
= 1 / 1 / 291,71 + 1 / 1405,1 + 0,001 / 17 + 0,00018 + 0,0009
= 189,45[Вт/м2·град]
21. Определяем площадь теплообменника:
Q
= R · F · ∆tср
(25)
F = 78738,66 / 189,54
* 49,3 = 8,43[м2]
22. Определяем длину трубок
dср.
= dн. + d / 2
ι
= 8,43 / 37 * 3,14 * 0,015 = 4,8 [м]
2.3.
Расчет теплового
баланса
1. Приход тепла со смесью
Q = Gсм · Ссм · t1
Q = 2,223 * 1771 * 35 = 137792,66 [Вт]
2. Приход тепла с водой
Q = Gводы · Своды ·Т1
Q
= 5,556 * 4190 * 96 = 2234845 [Вт]
3. Расход тепла со смесью
Q = Gсм · Ссм · t2
Q
= 2,223 * 1771 * 55 = 216531,315 [Вт]
4. Расход тепла с водой
Q = Gводы · Своды ·Т2
Q
= 5,556 * 4190 * 92,6 = 2155694,664 [Вт]
5. Потери тепла в окружающую среду
QП = Q · 0,03,
где Q – тепловая нагрузка аппарата
QП
= 78738,66 * 0,05 = 3936,933 [Вт]
Таблица 2. Тепловой баланс
| Приход тепла, Вт | Расход тепла, Вт |
| Приход
тепла со смесью 137792,66
Приход тепла с водой 2234845 |
Расход тепла
со смесью 216531,315
Расход тепла с водой 2155694,664 Потери в окр. среду 3936,933 |
| ВСЕГО: |
ВСЕГО: 2376162,912 |
1. Химическая
энциклопедия: В 5 т.: т. 1: А – Дарзана / Редкол.:
Кнунянц И.Л.
(гл. ред.) и др. – М: Сов. Энцикл.,1988.- 623с.: ил.
2. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 4: Полимерные – Трипсин / Редкол.: Зефиров Н.С. (гл. ред.) и др. – М.: Большая Российская энцикл., 1995.- 639 с.: ил.
3. Н.Л.Глинка «Общая химия» Л. «Химия» 1985г.- 704с.
4. К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» Л. 1969г.- 574с.
5. А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган « Процессы и аппараты химической технологии». М «Химия» 1968 г.- 848с.
6. Охрана труда в химической промышленности. М., “ Химия”, 1977.- 568с.
7. Охрана труда в химической промышленности/ Г.В.Макаров, А.Я.Васин, Л.К.Маринина, П.И.Софинский, В.А.Старобинский, Н.И.Торопов. – М.: Химия, 1989.- 496 с.;ил.