Проект модернизации узла ректификационной колонны

Введение 5
Глава 1. Теоретическое описание ректификационной колонны
1. Обзор процесса ректификации и оборудования для его проведения 7
1.1 Описание процесса 7
1.2 Описание типовой ректификационный колонны 8
1.2.1 Колонна с насадками 9
1.2.2 Колонна с тарелками 15
2. Описание ректификационной колонны до модернизации 25
2.1 Технологическая схема блока стабилизации и ректификации 25
2.2 Описание и работа ректификационной колонны 28
2.3 Требования к эксплуатации ректификационной колонны 32
2.4 Требования к монтажу 32
2.5 Требования к изоляции 33
2.6 Требования к сборке фланцевых соединений 34
2.7 Требования к пуску и остановке ректификационной колонны 36
3. Технико-экономическое обоснование проекта 38
3.1 Техническое обоснование 38
3.2. Экономическое обоснование 38
Глава 2. Разработка модернизации ректификационной колонны
4. Определение функционально-технических параметров ректификационной колонны 42
4.1 Расчет цилиндрической обечайки корпуса 42
4.2 Расчет эллиптического днища корпуса 45
4.3 Расчет опорной обечайки 47
4.4 Расчет ветровых нагрузок на корпус колонны 50



4.5 Расчет прочности и жесткости усовершенствованных клапанных тарелок 55
4.6 Расчет штуцера ввода сырья «П1» 57
4.7 Расчет прочности штуцера "П1" при увеличении условного диаметра с Ду100 на Ду150 59
Глава 3. Технология изготовления детали
5. Технология машиностроения 69
5.1 Описание конструкции усовершенствованных клапанных тарелок 69
5.2 Выбор материала и метода изготовления клапанных тарелок 72
5.3 Технологический процесс изготовления клапанных тарелок 73
5.4 Нормы изготовления устройства ввода, распределительного устройства и опорных колец тарелок 76
6. Безопасность и экологичность 77
6.1 Опасные производственные факторы 79
6.1.1 Освещенность 79
6.1.2 Шум и вибрация 79
6.1.3 Электробезопасность 81
6.1.4 Пожаробезопасность 83
6.1.5 Воздействие вредных и опасных веществ 85
6.2 Мероприятия по защите загрязнений окружающей среды 89
7. Экономический расчет 94
7.1 Экономическая эффективность от модернизации ректификационной колонны 94
7.1.1 Расчет стоимости реализации проекта 94
7.1.2 Расчет увеличения прибыли 98
7.1.3 Расчет срока окупаемости проекта 99
Заключение 101
Список использованных источников и литературы 103

Весь текст будет доступен после покупки

Ректификация – процесс разделения двух и более компонентных смесей на составляющие посредством тепло и массообмена. Ее широко применяют в пищевой промышленности для получения этилового спирта в производстве водки, вина и др.; в химической промышленности для выделения бензинов и других фракций из нефти, получения полимеров, компонентов воздуха (кислорода, азота, инертных газов); в медицине для очистки растворов органических веществ в химических, биохимических и фармацевтических лабораториях; в парфюмерии для выделения душистых веществ. Ее значимость в производстве сложно переоценить, поэтому оборудование, в котором проходит этот тепломассообменный процесс, актуально и востребовано. Совершенствование вновь конструируемых, и модернизация существующих ректификационных аппаратов очень важно для развития современной промышленности.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Обзор процесса ректификации и оборудования для его проведения
1.1 Описание процесса
Ректификация – тепломассообменный процесс, который осуществляется в противопоточных колонных аппаратах с внутренними контактными устройствами (насадка, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза – более низкокипящим. Процесс тепломассообмена происходит по всей высоте колонны между стекающим вниз дистиллятом, образующимся наверху колонны (флегмой), и поднимающимся вверх паром. Чтобы повысить интенсивность процесса применяют контактные элементы, увеличивающие поверхность взаимодействия фаз. В случае применения насадки, флегма стекает тонкой пленкой по ее развитой поверхности. В случае применения тарелок, пар в виде множества пузырьков, образующих развитую поверхность контакта, проходит через слой жидкости на тарелке.
Целью ректификации является чёткое разделение многокомпонентных жидких смесей на отдельные чистые компоненты.
При ректификации спирта основная задача - из 40%-го объемного спирто-водяного раствора получить продукт с концентрацией в нем этилового спирта не менее 96% объемных при минимальным содержании посторонних примесей. Для этого процесс ректификации проводят за один раз на специальном ректификационном оборудовании. Это оборудование позволяет разделять водно-спиртовую смесь на отдельные азеотропные фракции, отличающиеся температурами кипения. Одной из таких фракций является пищевой спирт-ректификат.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. Введен впервые 01.07.1983. – 7 с.
2. ГОСТ 34233.2-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек. Введен впервые 01.08.2018. – 54 с.
3. ГОСТ 34233.3-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и наружном давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер. Введен впервые 01.08.2018. – 38 с.
4. ГОСТ 34233.9-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Аппараты колонного типа. Введен впервые 01.08.2018. – 19 с.
5. ГОСТ 34283-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность при ветровых, сейсмических и других внешних нагрузках. Введен впервые 01.08.2018. – 27 с.
6. ОСТ 26-01-1488-83 Аппараты колонные тарельчатые. Метод технологического и гидродинамического расчета. Взамен ОСТ 26-01-1488-76; Введен 01.01.1985. – 118 с.
7. СНиП 23-05-095 Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Введен впервые 01.01.1996. – 114 с.
8. СП 20.13330.2016 Свод правил. Нагрузки и воздействия. Введен впервые 04.06.2017. – 8 с.
9. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".
10. АТК-26-02-1-89 Альбом типовых конструкций. Тарелки клапанные для аппаратов колонного типа. Разработан и внедрен Всесоюзным научно-исследовательским проектно-конструкторским институтом нефтяного машиностроения. 1990. – 29 с.

Весь текст будет доступен после покупки