Непрерывная технологическая линия получения поликапроамида позволяет широко автоматизировать технологический процесс, что приводит к увеличению выпуска продукции по сравнению с периодическим процессом, а также позволяет повысить качество полимера.
2.6. Расчет химико – технологических процессов и оборудования
2.6.1. Расчет сушильного аппарата
Исходные данные:
· Процесс сушки длится 12 часов
τ= 12 час. τ= 720 мин.
· Относительная влажность продукта, %ПКА-6.
· Диаметр частиц материала, форма цилиндрическая, мм
· Производительность 18тонн в сутки переводим в кг/с:
· Температура материала, 0С:
На входе в аппарат -20 0С
На выходе - 95 0С
· Плотность ПКА-6
ρ = 1140
· Давление в аппарате
Р = 1,6 ат
· Вместимость геометрическая - 22
· Теплоемкость поликапроамида
· Теплоемкость воды
· Удельная скрытая теплота парообразования при давлении Р=1,2 ат
r = 2249
· Массовая удельная изобарная теплоемкость азота
· Критическая температура в сушильной камере не более 200 0С
· Температура газа поступающего в сушилку
0С
0С
· Принимаем потери тепла в окружающую среду 30 %
· Молярная масса
· ε0 – порозность неподвижного слоя равна 0,4.
1. Материальный баланс сушилки:
Производительность аппарата по материалу, поступающему на сушку
где: производительность аппарата по высушенному аппарату, кг/с; ,начальная и конечная относительная влажность продукта.
Количество испаряемой влаги:
W =
W =-
где: - производительность аппарата по влажному материалу, кг/с; - производительность аппарата по высушенному материалу.
2. Тепловой баланс сушилки:
Расход теплоты:
где: t2 - nемпература газа на выходе из сушилки, 0С; -количество испаряемой влаги. кг/с; - теплота парообразования, кДж/кг; - теплоемкость воды, кДж/(кг К); -температура материала на входе в сушилку, 0С.
Количество теплоты на нагрев материала:
где: - производительность аппарата по высушенному аппарату, кг/с; -теплоемкость ПКА-6, кДж/(кг К).
Принимаем потери тепла в окружающую среду 30 %
123
где: - расход тепла на испарение влаги, кВт; - расход тепла на нагрев влаги, кВт.
Находим среднюю температуру:
Рассчитаем теплоемкость азота :
Расход сухого азота находим по формуле:
где: - требуемое количество тепла, кВт; - теплоемкость азота.
Удельный расход сухого азота:
где: - расход сухого азота, кг/с; - количество испаряемой влаги, кг/с; - удельный расход сухого азота, кг/кг влаги.
Влагосодержание воздуха на выходе из сушилки:
3. Гидравлический расчет
Определение параметров сушильного агента:
· плотность:
· коэффициент кинематической вязкости:
· коэффициент динамической вязкости:
· плотность поликапроамида при 60 0С:
= 1126
Критерий Архимеда:
· средний диаметр частиц
· g - ускорение свободного падения
g = 9,81 м/с2
Определение первой критической скорости:
Рабочая скорость псевдоожижения:
Рабочее значение критерия Рейнольдса:
4. Площадь сечения аппарата:
· -рабочая скорость псевдоожижения;
· -расход сухого азота;
·
5. Диаметр решетки:
6. Масса слоя:
где: - время сушки,с; - производительность, кг/с.
7. Высота слоя
где: - масса слоя,кг; - плотность поликапроамида, кг/м3; ε – порозность слоя; D-диаметр аппарата,м.
8. Высота сепарационного пространства:
-высота аппарата
- высота слоя
Критерий Архимеда для малых частиц:
g - ускорение свободного падения
- минимальный диаметр частиц
- плотность ПКА-6
Критерий Рейнольдса:
Скорость уноса частиц с
- следовательно, унос частиц отсутствует
2.6.1. Конструктивный расчет сушильного аппарата
Исходные данные:
D – внутренний диаметр обечайки корпуса сушилки, мм - 1800;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.