Расчет и подбор основного технологического оборудования

1.Реактор для экстракции поджелудочной железы (позиция №)

, [6,стр.52]

Где =1,57 - объем 0,25 н раствора ; [стр. ]

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6, стр. 52]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,5 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы и кизельгура; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр.52]

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 4

Внутренний диаметр 1600 мм

Диаметр гладкой рубашки 1704 мм

Площадь поверхности теплообмена 9,1

Высота корпуса аппарата 2505 мм

Общая высота 5384 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 2500 кг

Мешалка турбинная открытая 490 мм

Число оборотов мешалки 200 об/мин [7, стр. 81]

2.Емкость для сбора измельченной поджелудочной железы и смешения её с 0,25 н раствором (позиция №)

[6,стр. 52]

Где Где =1,57 - объем 0,25 н раствора ; [стр. ]

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6, стр. 52 ]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,6 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр. 52]

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 3,2

Внутренний диаметр 1600 мм

Высота корпуса аппарата 1850 мм

Общая высота 4260 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 2300 кг

Мешалка турбинная открытая диаметром 500 мм

Число оборотов мешалки 180 об/мин [2, стр.4]

3. Емкость для приготовления объем 0,25 н раствора (позиция №)

, [6,стр.52]

Где =1,57 - объем 0,25 н раствора ; [стр. ]

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6,стр.52 ]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,8 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы и кизельгура; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр. 52]

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 2,5

Внутренний диаметр 1400 мм

Диаметр гладкой рубашки 1504 мм

Площадь поверхности теплообмена 6,3

Высота корпуса аппарата 2080 мм

Общая высота 3602 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 2200 кг

Мешалка турбинная открытая 490 мм

Число оборотов мешалки 200 об/мин [7, стр. 81]

4. Центрифуга (позиция №)

, [4]

Где производительность центрифуги расчетная,

объем экстракционной смеси, поступающей на центрифугирование, ;

z=20% - коэффициент запаса мощности; [4]

= 2 часа – время центрифугирования; [д.з.]

,

Где масса экстракционной смеси, поступающей на центрифугу; [стр.,Таблица 4]

[д.з.]

К установке принимается центрифуга ОГШ-202К-03, имеющая следующие характеристики

Производительность

Мощность электродвигателя 5,5 кВт

Длина 1455 мм

Ширина 1080 мм

Высота 790 мм

Масса 685 кг

Количество центрифуг 2 [9, стр.182]

5.Промежуточная емкость для охлаждения экстракта после центрифугирования (позиция №)

, [6,стр.52]

Где - количество экстракта, охлаждаемого после центрифугирования, ;

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6, стр. 52]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,8 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы и кизельгура; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр.52]

,

Где масса экстракционной смеси, поступающей на центрифугу; [стр.,Таблица 4]

534 кг – масса жмыха после центрифугирования; [стр., Таблица 4]

∙0,8 – масса потерь в жмыхе после центрифугирования, кг;

– масса потерь на стадии экстракции; [стр., Таблица 4]

Где 0,8 – доля потерь в жмыхе от общей массы потерь; [д.з.]

,

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 4

Внутренний диаметр 1600 мм

Диаметр гладкой рубашки 1704 мм

Площадь поверхности теплообмена 9,1

Высота корпуса аппарата 2505 мм

Общая высота 5384 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 2500 кг

Мешалка турбинная открытая

Диаметр мешалки 490 мм

Число оборотов мешалки 200 об/мин [7, стр. 81]

6.Сепаратор (позиция №)

, [4]

Где производительность центрифуги расчетная,

объем экстракционной смеси, поступающей на сепарирование, ;

1,77 [стр. ]

z=20% - коэффициент запаса мощности; [4]

= 1 часа – время сепарирования; [д.з.]

К установке принимается сепаратор ОДВ – 602К - 2, имеющий следующие характеристики:

Производительность до 10

Габаритные размеры 1414 мм

Масса 1835 кг

Количество сепараторов 2 [3]

7. Промежуточная емкость для охлаждения экстракта после сепарирования (позиция №)

, [6,стр.52]

Где =1,63 – объем экстракта, охлаждаемого после сепарирования; [стр., Таблица 4 ]

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6, стр.52 ]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,8 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы и кизельгура; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр.52 ]

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 2,5

Внутренний диаметр 1400 мм

Диаметр гладкой рубашки 1504 мм

Площадь поверхности теплообмена 6,3

Высота корпуса аппарата 2080 мм

Общая высота 4302 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 2200 кг

Мешалка турбинная открытая

Диаметр мешалки 490 мм

Число оборотов мешалки 200 об/мин [7, стр. 81]

8. Емкость для приготовления воды для промывки ионообменной колонны (позиция №)

, [6,стр.52]

Где =0,49 – объем воды, необходимый для промывки ионообменной колонны; [стр., Таблица 4 ]

= 20% - коэффициент запаса мощности; [6, стр.52 ]

= 24 часа – время, учитывающее продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, время на подготовку аппарата к работе и время простоя аппарата; [4]

= 0,8 – коэффициент заполнения аппарата с учетом загрузки поджелудочной железы и кизельгура; [д.з.]

= 1 - количество аппаратов, принимается произвольно с учетом рациональной организации производства; [6, стр.52]

К установке принимаем вертикальный емкостной аппарат с эллиптическими днищем и крышкой, имеющий следующие характеристики:

Номинальный объем 1

Внутренний диаметр 1000 мм

Диаметр гладкой рубашки 1104 мм

Площадь поверхности теплообмена 3,45

Высота корпуса аппарата 1650 мм

Общая высота 3522 мм

Материал сталь эмалированная

Масса аппарата 1400 кг

Мешалка турбинная открытая

Диаметр мешалки 330 мм

Число оборотов мешалки 270 об/мин [7, стр. 81]

9. Ионообменная колонна(позиция №)

Для процесса сорбции белка из экстракта используют смолу КУ – 23, имеющую следующие характеристики

объемный коэффициент распределения; [д.з.]

D = 8,9 ∙ эффективный коэффициент внутренней диффузии; [д.з.]

диаметр частицы сорбента; [д.з.]

рабочая скорость ведения процесса; [д.з.]

Используется колонна закрытого типа, имеющая следующие характеристики

высота неподвижного слоя сорбента; [д.з.]

1) По заводским данным оптимальное соотношение высоты слоя сорбента к диаметру колонны находится в диапазоне 3 – 4. Для определения принимаем:

[8, стр.26]

Где диаметр колонны, м;

=

=

2)Высота колонны

Высота колонны находится из соотношения:

[4]

Где диаметр колонны; [стр. ]

H – высота колонны, м;

Следовательно

H =

H = 0,46 ∙ 6 = 2,76 м

3)Число батарей колонн

Так как диаметр колонны ( меньше 1 м, следовательно число батарей колонн (N) равно 1. [8, стр.27]

4)Общее сечение колонн

Выразим из формулы

, [8, стр.26]

Где диаметр колонны; [стр. ]

общее сечение колонн,

– число батарей колонн; [стр. ]

Тогда:

, [8, стр.27]

5)Время цикла работы колонны

[8,стр.33]

Где время цикла работы колонны, час;

время сорбции; [д.з.]

время промывки; [д.з.]

время десорбции; [д.з.]

время отмывки от элюента подкисленной водой; [д.з.]

6)Общее количество колонн в батарее

Где общее количество колонн в батарее;

время цикла работы колонны; [стр. ]

[д.з.]

z=0,2 – коэффициент запаса мощности; [8,стр 37]

N=1 – число батарей колонн; [стр. ]

7)Число последовательно подключенных колонн, работающих на сорбции одновременно

, [8,стр.39]

Где число последовательно подключенных колонн, работающих на сорбции одновременно;

время сорбции; [д.з.]

[д.з.]

z=0,2 – коэффициент запаса мощности; [8,стр 37]

,

8)Определение регулярности/ нерегулярности режима ионного обмена

Для определение регулярности/ нерегулярности режима ионного обмена необходимо рассчитать безразмерный параметр .

, [8, стр.36]

Где безразмерный параметр;

[8, стр.36]

объемный коэффициент распределения; [д.з.]

D = 8,9 ∙ эффективный коэффициент внутренней диффузии; [д.з.]

рабочая скорость ведения процесса; [д.з.]

диаметр частицы сорбента; [д.з.]

Условие регулярности режима для резко выпуклой изотермы сорбции и внутридиффузионного механизма кинетики ионного обмена имеет вид:

Так как , то можно сделать вывод, что у нас регулярный режим ионного обмена.

К установке принимаем ионообменную колонну закрытого типа, имеющую следующие характеристики

Диаметр колонны 0,46 м

Высота колонны 2,76 м

Дата добавления: 2015-08-10