Курсовая работа: Ректификация формалина-сырца
В ректификационной
колонне могут использоваться различные виды тарелок, в данном случае
используются колпачковые тарелки, как наиболее эффективные.
Колпачковая тарелка
Тарелка представляет
стальной диск с отверстиями для паровых потоков, приваренных к тарелкам. Сверху
над парубком расположены колпачки с прорезями (d = 60-80 мм, длина прорези 15,20,30 мм). Для создания
необходимого уровня жидкости на тарелке его снабжают сильной перегородкой.
Переливная перегородка образует карман, в который погружается сливное
устройство верхней тарелки. Жидкость заполняет тарелку, прорези колпачков
погружены в жидкость, пар проходит через патрубки щели колпачков и барбатируют
через слой жидкости. Давление газов и жидкости перекрестное. Колпачковые
тарелки имеют радиальный или диаметральный перелив.
Материал – из Сu, чугуна, керамики, пластмассы.
Достоинства: стабильная
работы при разных скоростях газа расходах жидкости, КПД = 75-80%.
Недостатки: сложная
конструкция, металлоемкие трудно чистить, дорогое.
Ситчатая тарелка
Тарелка – это диск с
отверстиями d = 2-6 мм. Отверстия расположены по вершинам ∆. Газ проходит через отверстия в тарелке и распространяется
в жидкости в виде струй пузырьков. При малой ω газа жидкость проваливается
сквозь отверстия на нижней тарелке при этом массопередача ухудшается. Поэтому
скорость газа должна быть определенной, чтобы держать жидкость на тарелке.
Достоинства: простое
устройство, малое гидравлической сопротивление, малая металлоемкость.
Недостатки: может
работать в узком диапазоне ω газа, нельзя работать с загрязненными
средами.
Обоснование места
размещения предприятия
На территории Томской
области сосредоточена богатые природные ресурсы: нефть, газ, лес, редкие
металлы, торф и др.
Строительство
производства формалина было обусловлено:
- Потребностью
промышленности в формалине по стране в шести районах Сибири.
- Наличие сырья –
производство метанола мощностью 750 тыс.т./год
- Наличие
формалинопотребляющего производства карбамидных смол мощностью 200 тыс.т./год
Обеспечение потребности
действующего производства в паре, горячей воде на отопление, вентиляцию и
горячего водоснабжения, предусмотрено установкой двух водогрейных котлов типа
КВГМ – 100 производительностью 100 гкал/ч каждый.
Обеспечение производства
в электроэнергии от ГПП – 1 и ГПП – 2, установленных на территории ТНХК.
Водоснабжение
производственной водой осуществляется насосной станцией 1 – го подъема (НС –
1), установленный на берегу реки Томь и насосной станцией 2 – го подъема (НС –
2), расположенный на территории ВОС ТНХК. Водоснабжение хозяйственной питьевой
водой обеспечивается НСВ – 4, расположенной на территории ВОС ТНХК.
1.2
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДИМОЙ ПРОДУКЦИИ
Выпускаемый готовый
продукт - формалин технический.
Предусмотрен выпуск
товарного формалина, с массовой долей формальдегида 37 %, соответствующего ГОСТ
1625-89, а также концентрированного формалина, с массовой долей формальдегида
до 50 %, используемого для внутреннего потребления в производстве карбосмол.
Формалин является водным
раствором формальдегида и метанола в воде.
Эмпирическая формула
формальдегида: СН2 О.
Структурная формула
формальдегида:
Молярная масса 30
кг/моль.
При охлаждении
газообразный формальдегид переходит в жидкость, которая кипит при -19 0С, а при
-118 0С замерзает, превращаясь в твердое кристаллическое вещество.
Как в жидком, так и в
газообразном состоянии формальдегид неустойчив и легко полимеризуется, особенно
в присутствии влаги. Поэтому формальдегид транспортируется и хранится либо в
растворах, либо в виде полимера. Формальдегид хорошо растворяется в воде и
спиртах. В водных растворах формальдегид не сохраняется в мономерной форме, а
вступает в химическое взаимодействие с водой с образованием гидратов
(метиленгликолей):
СН2 О + Н2 О → СН2
(ОН)2 + Q кДж/кг (1.2)
При обычных температурах
водные растворы формальдегида мутнеют, вследствие выпадения в осадок продуктов
полимеризации - полиоксиметиленгликолей.
Для предохранения
концентрированных растворов формальдегида от полимеризации к ним добавляют
стабилизаторы. Основным промышленным стабилизатором служит метанол.
По физико-химическим
показателям технический формалин должен соответствовать требованиям и нормам,
указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Нормы
требования технического формалина по физико-химическим показателям
Наименование
показателей |
Норма для
марки |
ФМ ГОСТ
1625-89 |
Высший сорт
ОКП 241731
0120
|
Первый сорт
ОКП 241731
0130
|
1. Внешний вид |
Бесцветная
прозрачная жидкость. При хранении допускается образование мути или белого
осадка, растворимого при температуре не выше 40 оС. |
2. Массовая
доля
формальдегида,%
|
37,2 + 0,3 |
37,0 + 0,5 |
3. Массовая
доля
метанола, %
|
4 – 8 |
4 - 8 |
4. Массовая
доля кис-
лот в
пересчете на
муравьинную
кислоту,
%, не более
|
0,02 |
0,04 |
5. Массовая
доля железа, %, не более |
0,0001 |
0,0005 |
6. Массовая
доля остатка после прокаливания, %,
не более
|
0,008 |
0,008 |
Примечание:
1. Для технического формалина
марки ФМ допускается, по согласованию с потребителем, устанавливать норму по
показателю 3 не более 10 %.
2. Показатели 5 и 6
определяются по требованию потребителя.
Физические свойства
технического формалина зависят от содержания в нем формальдегида и метанола и
меняются в пределах:
Плотность, кг/м3 1077-1116
Температура кипения,
оС98,9
Удельная теплоёмкость,
Дж/(кг*К)3352
Вязкость, сП2,45-2,58
Формалин широко
применяется в промышленности для изготовления синтетических смол, пластических масс,
органических красителей, различных клеящих материалов, лаков, лекарственных
препаратов и других продуктов. Формалин используется также в сельском хозяйстве
для протравливания семян, в кожевенной промышленности для дубления кож, в
медицине и животноводстве как антисептическое средство и т.п
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 |