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.