Дистиляция высших жирных кислот (олеиновая кислота)

Введение
1. Технологическая часть
1.1 Физико - химические константы и свойства исходных, промежуточных и конечных продуктов
1.2 Техническая характеристика исходного сырья, основных продуктов и вспомогательных материалов.
1.3 Химизм процесса по стадиям, физико - химические основы процесса
1.4 Описание технологической схемы производства
1.5 Описание основных аппаратов
1.6 Рекомендации по осуществлению аналитического контроля производства
1.7 Материальный баланс производства
1.8 Технико - технологические расчеты
2. Автоматизация и автоматические системы управления технологическим процессом
3. Назначение основных и вспомогательных аппаратов.
4. Безопасность жизнедеятельности
Заключение
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Дистиляция высших жирных кислот (олеиновая кислота)

2. Кубовой остаток (гудрон)
3. Потери:
А) угар при дистилляции;
Б) при расщеплении кубового остатка
6580
315
77
28
94,0
4,5
1,1
0,4
1.8 Технико - технологические расчеты
Составим тепловой баланс процесса дистилляции .
В общем виде тепловой баланс выпарного аппарата можно представить следующими уравнениями:
Q = W0(i1 – i0) + D(I – i1) + Qконц; (1)
для теплоносителей:
конденсирующегося пара
Qтн = Gтн(Iтн – iтн); (2)
остывающей жидкости
Qтн = Gтн(iтнвх – iтнвых); (3)
Qтн = kQ, (4)
где Q – тепловая нагрузка; I – энтальпия пара; i – энтальпия жидкости; k – коэффициент, учитывающий потери тепла (k > 1); Qконц – теплота концентрирования (связана с тепловыми эффектами при взаимном растворении веществ); Gтн – расход теплоносителя.
Обозначения индексов:
1 – для температуры отводимого из аппарата раствора (кубового остатка), 0 – для начальной температуры, тн – для теплоносителя, тнвх – для входной температуры жидкого теплоносителя, тнвых – для выходной температуры жидкого теплоносителя.
На практике величина Qконц очень редко составляет более 1 % от Q, поэтому при составлении теплового баланса этой величиной, как правило, пренебрегают. Достоверные значения величин I и i в зависимости от температуры в справочной литературе представлены для очень ограниченного количества чистых веществ (например, для воды). Значительно более доступны сведения о теплотах испарения (r) и теплоемкостях (с) веществ в зависимости от температуры. Теплоты испарения и теплоемкости жидкостей аддитивны для их смесей. Теплоемкости смесей и растворов с аномальными свойствами часто представлены в специальной справочной литературе, существуют также разнообразные методики расчета этих величин. В инженерных расчетах уравнение (1) используется в виде:
Q = W0сн(t1 – t0) + D(rд – cд(t1 – tнас)), (4)
где сн – усредненная теплоемкость исходного раствора, подаваемого в аппарат, для интервала температур между t1 и t0; tнас – температура насыщенных паров отгоняемого растворителя (она может быть меньше или равной температуре кипения раствора); rд и cд – соответственно теплота испарения и теплоемкость жидкости для дистиллята (определяются для tнас).
Подобным образом по мере необходимости могут быть преобразованы соотношения. Величина коэффициента k в (3) зависит от конструкции аппарата, качества его теплоизоляции, а также теплоизоляции паропроводов, способа управления процессом и др. Так, например, для хорошо теплоизолированного контактного испарителя принимают k = 1, для поверхностных аппаратов считается приемлемым, когда k не более 1,1.
При перегонке с водяным паром тепловой баланс (уравнения (1), (2) при k = 1) позволяет определить оптимальную температуру проведения процесса, т. е. температуру, при которой при подаче в систему «острого» пара определенных параметров, его количество, необходимое для перегонки заданной массы целевого продукта в точности обеспечивает тепловую нагрузку, необходимую для испарения целевого продукта. Такое условие не всегда выполнимо, поскольку допустимый интервал возможных температур проведения процесса, как правило, невелик. Иногда по уравнению требуется большее количество пара, чем это необходимо по тепловому балансу, что увеличивает себестоимость целевого продукта, в других случаях по уравнению пара недостаточно – тогда идут, как правило, на дополнительный подвод тепла через теплопередающую поверхность.
Гидродинамика выпарных аппаратов
Для аппаратов различных конструкций гидродинамические расчеты выполняются с учетом различных параметров.
Если теплоноситель – конденсирующийся пар, то гидродинамического расчета как такового в явном виде не проводится. В неявном виде в формулы для определения коэффициента теплоотдачи со стороны пара заложены некоторые параметры (например, толщина пленки стекающего по поверхности нагрева конденсата греющего пара), полученные из гидродинамического расчета.
Теплопередача в выпарных аппаратах
Как уже отмечалось ранее, тепловой расчет выпарного аппарата поверхностного типа является определяющим для его главного геометрического параметра – площади поверхности теплообмена. Площадь поверхности F определяется из основного уравнения теплопередачи:
(6)
где Q – тепловая нагрузка аппарата; К – коэффициент теплопередачи; Dtср – средний температурный напор – усредненная по аппарату разность между температурой теплоносителя и температурой кипения продукта при давлении проведения процесса.
2. Автоматизация и автоматические системы управления технологическим процессом
Таблица 13
Спецификация приборов и средств автоматизации технологического процесса
Обозначение по технологической схеме
Наименование
параметра
Норма
параметра
Наименование
средств измерения
Количество
Тип
Класс
точное та
Техническая
характеристика
Место установки
14-1
Температура
70 °С - 80 °С
Термопреобразователь сопротивления медный
6
ТСМ 50М
В
-50 °С - +200 °С
Бак для сырых жирных кислот, по месту
14-3
1
Изы еритедь-регу-лятор
1
ТРМ 138-Р
0,25
на щите
13-2 13-6
Температура
120 °С - 140 °С
Термопреобразователь сопротивления платиновый Измеритель-регулятор универсальный
1 1
ТСП 100П ТРМ 138-Р
Б
0,25
-200 °С - +750 °С
Подогреватель- осушитель, по иесту
на щите
13-1 13-6
Тоже
240 *С- 250 °С
Термопреобразова-тепъ сопротивления платиновый Измеритель-регулятор универсальный
1 1
ТСП 100П
ТРМ 138-Р
В 0,25
-200 °С - +750 °С
Куб дисгилляци-онкый, по месту
на щите
13-3
13-6
»
не более 80 °С
Термопреобразователь сопротивления медный Из меритель-регуля-тор универсальный
6
1
ТСМ 50М ТРМ 138-Р
В
0,25
-50 0С - +200 °С
Трубопровод циркуляционного конденсата, по месту на щите
13-4 13-6
»
80 °С - 90 0С
Термопреобразователь сопротивления платиновый Шмерителъ-регулятор универсальный
1 1
ТСП 100П ТРМ 138-Р
В
0,25
-200 0С - +750 "С
Сборник гудрона, по месту
на щите
15-1 15-3
»
не более 180 С
Термопреобразователь сопротивления иедны Измерителъ-регуля-тор универсальный
б
I
ТСМ 50М ТРМ 138-Р
В 0,25
-50 °С - +200 °С
Трубопровод входа воды оборотного водоснабжения, по месту на щите
15-2 15-3
»
не более 35 °С
Термопреобразователь сопротивления медный Измеритель-регулятор универсальный
6
1
ТСМ 50М ТРМ 138-Р
В 0,25
-50 °С - +200 "С
Трубопровод выхода воды оборотного водоснабжения, по месту на щите
Обозначение по технологической схеме
Наименование параметра
Норма параметра
Наименование средств измерения
Количество
Тип
Класс точное та
Техническая характеристика
Место установки
14-2 143
Температура
70 °С - 80 *С
Термопреобразователь сопротивления иедньш Шмеритель-регуля-тор универсальный
6 1
ТОМ 50М ТРМ Ш-Р
В 0,25
-50 °С - +200 "С
БакдщДЖК, по месту
на щите
Вакуум метрическое давление
0,98 зстс/см2 (%кПа)
Мановакунметр по
казывазощий
1
МВП4-УУ2
1,5
(-1+0+3)кгс/см2 [(-100*0*-300)кПа]
Подогреватель-осу-шнтель, по месту
22-1
Тоже
Тоже
1
МВТП-160
1,5
(-1+0+3)кгс/см2 [(-100*0*-300)кПа]
Парозжекторный блок, по месту
21-1
»
»
»
1
МВП4-УУ2
1,5
(-1+0+3)кгс/см2 [(-100*0*-300)кПа]
Сборник дистиллированных жирных кислот, по месту
20-21
»
»
1
МВТП-160
1,5
(-1+0+3)кгс/см2 [(-100*0*-300)кПа]
Сборник гудрона, по месту
23-1
»
»
»
1
МВТП-160
1,5
(-1+0+3)кгс/см2 [(-100*0*-300)кПа]
Вакуумная ловушка 1Л, по месту
7-1
»
»
»
I
МВТП-160
1,5
(-14-0+3)кгс/смг [(-100*0+ЗООХПа)
Вакуумная ловушка 1ДЗ, по месту
8-1
Давление избыточное
не более 3,3 Мпа ( 33,0 кгс/см*)
Манометр показывающий
1
МП4-У ^
1,5 ~~1
( 0 - 60 ) кгс/см* [{0 + 6)МПа}
Трубопровод пара 3,3 МПа, по месту
16-1
Тоже
не менее
Юкго'см* (1,ОМПа)
Тоже
1
АМВУ-1
1,5
(0+25)кгс/см^ [(0+2,5)МПа]
Трубопровод пара 10 кгс/смг, по месту
16-1
»
,
То же
»
1
АМВУ - I
Ь5
(0+25)кгс/см* [(0+2,5)МПа]
Коллектор пара 10 кгс/сн* на пароэ-жекторный блок, по месту
16-1
Давление избыточное
10 кгс/ем* (1,0МПа)
Манометр показывающий
1
АМВУ-1
1,5
( 0 +25 ) кгс/см2 К 0+2,5) МПа)
Трубопровод пара 10 кгс/см г на эжис-тор I ступени, по месту
16-1
Тоже
Тоже
Тоже
1
АМВУ-1
1,5
(0+25) кгс/см* [(0+2,5) МПа]
Трубопровод пара 1 0 кгс /см2 на эжектор II ступени, по
месту
И-1
»
не менее
6 КГС/СМ2
( 0,6 МПа )
»
1
МТШ60
1,5
( 0 + 10 ) кгс/см1 [(0+ 1,0) МПа}
Трубопровод пара
6 ктс/см*, по месту
4__ '
5-2
»
не менее
3 кгс/см2 (0,3 МПа }
»
1
МТП-100
1,5
( 0 + 6 ) юге/см* К 0 + 600 ) кПа]
Трубопровод цирку ляционного конден сата, по месту
2-2
»
не менее
3,5 кгс/см2 (0,35 МПа)
»
1
МП4-У
1,5
( 0 + 6 ) кгс/см2 [( 0 + 600 ) кПа]
Трубопровод входа воды оборотного водоснабжения, по
месту
__ ,
»
не менее
3,0 кгс/см2' (0,3 МПа)
»
1
МП4-У
1,5
( 0 + 6 ) кге/см* [( 0 + 600 ) кПа)
Трубопровод выхода воды оборотного водоснабжения, по месту
30-2
Уровень
не более 3,8 м
Уровнемер поплавковый
б
УДУ- 10
"И"
(0+ 12)м
Бак для сырых жир ных кислот, по месту
31-2
Тоже
не более 2,4 м
Рейка и поплавок
б
ней
"И"
(0+3)м
Бак для ДЖК, по месту
Примечание- Допускается применение контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, имеющих более высокие метрологические характеристики
3. Назначение основных и вспомогательных аппаратов.
Таблица 8
Основные и вспомогательные аппараты
Номер позиции по схеме
Наименование оборудования или технических устройств
Основное назначение
Количеств о
Материал, способ защиты
Техническая характеристика
В1
Бак для сырых жирных
Прием сырья, подогрев, отстой
1
СтальХ18Н10Т
Диаметр, м - 2,41
кислот
кислых вод
Высота, м - 4,10
Вместимость, м3 - 18,50
А1
Подогреватель-
Подогрев, осушка, деаэрация
1
СтальХ18Н10Т
Диаметр, м - 1,00
осушитель с тремя выносными секциями
жирных кислот
Высота, м - 3,81
Вместимость, м3 - 1,7
А2
Куб дистилляционный с
Дистилляция жирных кислот
1
То же
Диаметр, м - 1,80
электроподогревом
Высота, м - 3,46
Вместимость, м3 - 6,50
К1
Конденсатор паров жирных кислот
Конденсация парогазовой смеси, образование готового продукта в жидком виде
1
»
Диаметр, м - 0,80 Длина, м - 4,45
Поверхность охлаждения, м2 - 100
Диаметр трубок, мм - 38,0
11
Ловушка
Улавливание несконденсировавшейся парогазовой смеси
1
Диаметр, м - 1,60 Длина, м - 2,75 Вместимость, м3 - 5,50
В2
Сборник дистиллированных жирных кислот
Сбор готового продукта после конденсатора
1
Диаметр, м - 1,20 Высота, м - 2,50 Вместимость, м3 - 1,80
ВЗ
Сборник гудрона
Сбор кубового остатка
1
Диаметр, м - 1,60 Высота, м - 2,00 Вместимость, м3 - 4,40
В4
Сборник летучих погонов
Сбор летучих погонов после вакуумной ловушки
1
Диаметр, м - 0,50 Высота, м - 1,44 Вместимость, м3 - 0,22
3-х ступенчатый пароэжекторный блок
Создание вакуума в системе, остаточная конденсация
Э1
Эжектор 1 ступени
парогазовой смеси
1
Сталь Х18Н10Т
К2
Конденсатор барометрический 1 ступени
1
То же
Поверхность теплообмена, м2 - 175,00 Диаметр, м - 1,63
Высота, м - 4,02
Э2
Эжектор'!! ступени
1
»
КЗ
Конденсатор барометрический II ступени
1
»
Поверхность теплообмена, м2- 18,00 Диаметр, м - 0,50
Высота, м - 1,50
АЗ
В о доотде л ите л ь
1
Сталь ст.З
Диаметр, м - ОДО
Высота, м - 0,20
Вместимость, м3 - 0,50
Н5/1,2
Насос вакуумный
2
Чугун
Марка ВВН 1-3
Мощность эл. двигателя, кВт - 7,50
Частота вращения, об/мин - 1000
В8
Колодец барометрический
Отстой кислых вод и жиров, стекающих с конденсаторов 1 и II ступени
1
Сталь ст.З
Длина, м - 2,00 Ширина, м - 1,00
Высота, м - 1,40
Вместимость, м3 - 2,80
12,13
Ловушка вакуумная для
Улавливание частиц парогазовой
10
Сталь Х18Н10Т
Диаметр, м - 0,50
жирных кислот
смеси
Высота, м - 2,24
Высота цилиндрическая, м - 1,50
В5
Бак для
Накопление готового продукта
1
Сталь Х18Н10Т
Диаметр, м - 2,40
дистиллированных жирных кислот
Высота, м - 2,85
Вместимость, м3 - 12,70
В7
Карман
Сбор и возврат в процесс
1
То же
Диаметр, м - 1,10
жировой пленки с барометрических колодцев
Высота, м - 1,40
Вместимость, м3 - 1,44