- •Дипломное проектирование. Подготовка, оформление и защита
- •Часть 1
- •1 Задания для выполнения курсовых и дипломных проектов
- •2 Содержание и оформление дипломного проекта
- •2.1 Общие требования
- •2.2 Титульный лист
- •2.3 Техническое задание
- •2.4 Реферат
- •2.5 Содержание
- •2.6 Введение
- •2.7 Основная часть
- •2.7.1 Общие положения
- •2.7.2 Оформление перечислений
- •2.7.3 Оформление иллюстраций
- •2.7.5 Оформление формул
- •2.7.6 Ссылки
- •2.7.7 Сноски
- •2.7.8 Структура основной части
- •2.8 Заключение
- •2.9 Список использованных источников
- •2.10 Приложения
- •2.11 Изложение текста документа
- •3 Описание технологической схемы
- •4 Характеристика сырья, готовой продукции, катализаторов
- •5 Расчет материального баланса [2, 6]
- •5.1 Алгоритм расчета
- •1) Исходные данные:
- •3) Составление условной схемы реактора с указанием входящих и выходящих потоков.
- •5) Расчет состава и количества циркулирующих потоков.
- •4) Расчет материальных потоков
- •5) Составляем сводную таблицу материального баланса
- •5.3 Расчет материального баланса установки прямой гидратации
- •1) Исходные данные:
- •2) Рассчитаем производительность установки по уравнению (5.1):
- •3) Схема материальных потов реактора гидратации этилена (рисунок 4):
- •4) Расчет материальных потоков реактора
- •6 Расчет теплового баланса [2-5]
- •6.1 Общие положения
- •5) Рассчитывается количество тепла, уносимое выходящими из аппарата потоками.
- •8) Приводится сводная таблица теплового баланса аппарата.
- •6.2 Расчет теплового баланса реактора гидрирования бензола первой ступени
- •2) Рассчитываем тепло, выделяющееся в процессе реакции.
- •5) Определяем количество тепла, которое необходимо отвести из реактора.
- •6) Находим расход водного конденсата.
- •6.3 Расчет теплового баланса реактора гидратации этилена
- •1) Рассчитаем количество тепла, поступающего в реактор.
- •2) Рассчитываем тепло выделяющееся в процессе для каждой реакции.
- •4) Рассчитаем температуру на выходе из реактора.
- •7 Расчет и подбор основного оборудования [10-14]
- •7.1 Расчет насоса
- •7.2 Расчет сепаратора
- •7.3 Расчет теплообменных аппаратов [10-12, 14]
- •7.3.1 Порядок расчета
- •7.3.2 Полный расчет теплообменного аппарата
- •7.3.3 Поверочный расчет теплообменного аппарата
- •8 Конструктивно-механический расчет основного аппарата
- •8.1 Расчет толщины обечайки корпуса
- •8.2 Расчет толщины стенки днища
- •8.3 Расчет опор аппаратов
- •9 Аналитический контроль производства
- •10 Системы контроля и управления производством [15]
- •11. Утилизация отходов и охрана окружающей среды [16,18]
- •11.1 Общие вопросы
- •11.2 Методы очистки сточных вод и газовых выбросов
- •11.3 Экологическое обоснование технологических решений
- •12 Охрана труда и техника безопасности [17, 19]
- •12.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов
- •12.2 Категория помещений по взрывоопасности
- •12.3 Герметизация оборудования
- •12.4 Применение предохранительных, сигнализирующих и ограждающих устройств
- •12.5 Меры безопасности при пуске и ведении технологического процесса
- •12.6 Меры защиты от статического электричества
- •12.7 Санитарно-технические мероприятия
- •12.8 Средства индивидуальной защиты
- •12.9 Противопожарные мероприятия
- •13 Требования к оформлению графических материалов
- •14 Порядок защиты дипломного проекта
- •Список тем для выполнения дипломных проектов по специальности 240401
- •Список тем для выполнения дипломных проектов по специальности 240501
- •Обозначения условные графические. Обозначения элементов трубопроводов. Гост 2.784-96
- •Обозначения условные графические. Аппаратура трубопроводная. Гост 2.785-70
- •Обозначение условные графические. Машины гидравлические и пневматические. Гост 2.782-96
- •Обозначения условные графические. Обозначения элементов корпусов. Гост 2.788-74
- •Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные. Гост 2.789-74
- •Обозначения условные графические. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. Гост 2.793-79
- •Обозначения условные графические. Аппараты колонные. Гост 2.790-74
- •Работа с редактором формул «Microsoft Equation»
- •Окно ввода формулы
- •Панель инструментов
- •Строка меню
- •Использование функции «Поиск решения» программы ms Excel
- •Примеры построения условных обозначений средств автоматизации
- •1. Процесс перемешивания
- •2. Процесс перемещения жидкости центробежным насосом.
- •3. Установка с двухступенчатым поршневым компрессором.
- •4. Кожухотрубчатый теплообменник
- •5. Испаритель.
- •6. Кристаллизатор
- •7. Абсорбер
- •8. Ректификационная колонна.
- •9. Реакторные блоки.
- •Содержание
2) Рассчитываем тепло, выделяющееся в процессе реакции.
Согласно закону Гесса:
, (6.4)
где - энтальпия реакции, Дж/моль;
- стехиометрический коэффициент каждого компонента, участвующего в химической реакции;
- энтальпия образования каждого вещества при средней температуре реакции, Дж/моль;
является положительным для продуктов реакции и отрицательным для исходных соединений.
Принимаем среднюю температуру в реакторе:
К
Находим энтальпии образования компонентов в газовой фазе при 431К [8]:
кДж/моль;
кДж/моль;
кДж/моль.
Поскольку давление в системе составляет 1,6 МПа, то необходимо в энтальпию внести поправку на давление. Расчет ведем по методу, предложенному в работах [4, 7], основанному на принципе соответственных состояний:
, (6.5)
где - ацентрический фактор;
- поправка к энтальпии на давление, характеризующая поведение простого вещества;
- функция отклонения в поведении рассматриваемого вещества от поведения простого вещества;
- идеально-газовая энтальпия вещества при рассматриваемой температуре, Дж/моль;
- искомая энтальпия, в нашем случае это , Дж/моль;
- газовая постоянная, равная 8,31441 Дж/(мольК);
- критическая температура вещества, К.
Для бензола:
Tc=562.1 К; Рс=48,3 атм; ω=0,2121672.
Подставляя в формулу (6.5) известные значения переменных, находим:
;
кДж/моль.
Аналогично для циклогексана: К; ; ;
кДж/моль.
Таким образом, энтальпия реакции будет равна:
кДж/моль = -212700 Дж/моль.
Теплота реакции определяется по формуле:
, (6.6)
где Qr – тепловой эффект реакции, Вт;
ΔrH – энтальпия реакции, Дж/моль;
NC6H6 – мольный расход бензола, вступившего в реакцию, моль/с.
NC6H6 =14,2 кмоль/ч= 3,94 моль/с.
Тепло реакции будет равно:
Вт
Итого количество приходящего тепла будет равно
Вт
3) Принимаем, что потери в окружающую среду составляют 5% от общего прихода теплоты.
=·0,05 = ·0,05=71313 Вт
4) Рассчитаем тепловой поток на выходе из реактора. Расчет проводим аналогично расчету, приведенному в п. 1.
Твыхода = 180+273=453К
Расчет представляем в виде таблицы 10.
Таблица 10 - Расчет количества тепла выходящего из реактора с реакционными газами
Компонент |
N, кмоль/ч (разд. 3.3.2) |
Ni, моль/с,
|
, Дж/(моль·К) |
, Вт
|
Бензол |
0,75 |
0,2 |
125,3 |
11825,2 |
Водород |
39,6 |
11,0 |
29,00 |
144507,0 |
Азот |
37,4 |
10,4 |
29,81 |
140290,8 |
Циклогексан |
14,2 |
3,9 |
172,33 |
307925,0 |
Итого, |
|
|
|
604548,0 |