Промышленная технология производства катализатора дегидрирования изоамиленов в изопрен марки КИМ (стр. 7 из 12)
Принимаем
м. 
; 
;0.1458>0.000148
Условия укрепления выполнено.
Укрепление штуцеров Д (Dу – 200)
м; 
м.По чертежу
мПринимаем
м. 
м.По чертежу
мПринимаем
м. 
; 
;0.1971>0.0002975
Условие укрепление выполнено.
5.3.11 Проверка достаточности укрепления перемычки между отверстиями
Условия достаточности укрепления перемычки:
; (5.43)где
– для всех штуцеров;К =1.0, S = 0.01м, SR = 0.00299м; С = 0;
м.Проверим достаточность укрепления перемычек (D = 0.14м; D =1.167м; D = 0.227м; D = 0.292м; D = 0.92м;) между штуцерами.
Перемычка между штуцерами Жи3 (D = 0.14м.)
Для штуцера Ж.:
S1 = 0.006м; S1R = 0.00032м;
= 0.0371м; 
= 0.01м.Для штуцера 3:
SII1 = 0.0045м; SII1R = 0.00021м;
= 0.0264м; 
=0.01м. 
; 
0.14802>-0.002173
Условия достаточности укрепление выполнено.
Перемычка между штуцерами Б и В (D = 0,167м.)
Для штуцер В:
S11 = 0.006м; S11R = 0.00032м;
=0.0371м; =0.01мДля штуцера Б:
SII1 = 0.003м; SII1R = 0.00011м;
м; 
м. 
0.15646>-0,002245
Условия достаточности укрепления выполнено.
Перемычка между штуцерами Д и Г,Е (D = 0.227м)
Для штуцера Д:
S11 = 0.01м; S11R = 0.00042м; LI1R = 0.05576м; LI2R = 0.01м.
Для штуцера Г и Е:
SII1 = 0.0045м; SII1R = 0.00032м;
=0.0254м; 
м. 
; 
0.24769>-0,2095
Условия достаточности укрепления выполнено.
Перемычка между штуцерами А и З (D = 0.292м ).
Для штуцера А:
S11 = 0.012м; S11R = 0.00055м;
м; 
м.Для штуцера З:
SII1 = 0.0045м; SII1R = 0.00021м;
м; м. 
; 
.0.323>-0.2009
Укрепление достаточности укрепления выполнено.
Перемычка между штуцерами А и Б (D =0.32м)
Для штуцера А:
S11 =0.012м; S11R =0.00055м;
м; м.Для штуцера Б:
SII1 =0.003м; SII1R = 0.00011м;
м; м.
; 
;0.3382>-0.208
Условия достаточности укрепления выполнено.
Проверку остальных перемычек не производим.
5.3.12 Расчет укрепления отверстий в стене обечайки корпуса
Наибольший допускаемый диаметр одиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления определяем по формуле:
, (5.44)где коэффициент К1 = 0.01м; К2 = 0.008м.
SR =0.0038м. расчетная толщина стенки обечайки определяется по формуле (5.1);
S = 0,01м. – исполнительная толщина стенки обечайки;
С = 0 – прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии,
DR – расчетный внутренний диаметр укрепляемого элемента.
Для цилиндрических обечаек расчетный диаметр укрепляемых элементов определяется по формуле:
м (5.45) 
м.Если диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию (5.34), то дальнейших расчетов укрепления отверстий не требуется
0.099 < 0.4633
условие (5.34) выполнено.
В случае близко расположенных к отверстию несущих конструктивных элементов должно выполняться условие укрепления:
; (5.46)Штуцер считается близко расположенным, если расстояние от его наружной поверхности до соответствующего несущего элемента L < L0, где L 0 определяется по формуле (5.37):
м.Так как
< L0 (0.046 < 0.113 < 0.12649), штуцер считается близко расположенным к несущим конструктивным элементам, проверим условие укрепления (5.47).Расчетные длины внешней и внутренней частей штуцера, участвующего в укреплении отверстия определяется по формуле (5.39) и (5.40)
L1R = 0.0264м; L2R = 0.01м
Расчетная толщина стенки штуцера нагруженного внутренним давлением определяется по формуле (5.41):
S1R = 0.00021м
; 
;0.047>0.0001881
Условие укрепления (5.46) выполнено и диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию (5.34), то дальнейших расчетов укреплению отверстий не требуется.
Из приведенного расчета – следует что дополнительного укрепления отверстия не требуется.
6. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА технологического оборудования
Производство катализатора дегидрирования КИМ-1 осуществляется на территории цеха № 2410 завода «Окиси этилена» ОАО «Нижнекамскнефтехим» с использованием действующего технологического оборудования для приготовления катализатора КИМ-1.
Таблица 6.1 - Краткая характеристика технологического оборудования
| Наименование оборудования | № позиции по схеме | Кол-во (шт.) | Основной материал | Технологическая характеристика | |||
| Реактор. Предназначен для приготовления водной суспензии компонентов пигментов железо-окисного, окиси хрома, двуокиси циркония, углекислого калия. | 2 | 2 | Аппарат 12Х18Н10Т рубашка Вст3сп5 | Объем, м3 – 3,2 Диаметр, мм – 1600 Поверхность теплообмена, м2 - 6,3 Температура расчетная, °C - в аппарате – 200(-20) - в рубашке – 200(-20) Давление расчетное, МПа (кгс/см2): - в аппарате – 0,6 (6,0) - в рубашке- - 0,4 (4,0) Число оборотов мешалки, об/мин – 167 Мотор – редуктор типа МПО-1-10 Вк Электродвигатель марки 4А112МА6У3 Мощность, кВт – 3 Число оборотов, об/мин – 950 | |||
| Вентиля торный агрегат. Предназначен для отсоса воздуха с пылью из загрузочной точки реактора поз. Л-12 | 1 | корпус и колесо - алюминий | Вентиля торный агрегат с центробежным вентилятором типа ВЦ14-46-2,5 Производительность, м3/час –2600 Напор, Па (кгс/м2) - 1962 (200) Электродвигатель марки 4А100 2 Мощность, кВт – 5,5 Число оборотов, об/мин - 2880 | ||||
| Транспортер маятниковый. Предназначен для транспортировки катализаторной массы сформованной в «червяки». в сушилку поз. С-552 | 7 | 1 | Ст.угл. | Ширина ленты,мм-200 Скорость ленты, м/сек-0,5 Габаритные размеры, мм-2480х1735х2020. Электродвигатель типа АОЛ-52-6 Мощноть,кВт-4,5 Число оборотов, об/мин-950 | |||
| Бак для сбора конденсата. Предназначен для сбора парового конденсата из смесителя Пс-9. | 18 | 1 | сталь 08Х13 | Объем, м3 - 2 | |||
| Контейнер ленточный. Предназначен для транспортировки катализаторной смеси в гранулятор поз.Пс-13 | 5 | 3 | Ст.угл. Ст.3 | Для поз.Пн-І І/І Ширина ленты,мм-500 Производительность номинальная,мі/час-80 Длина конвейера, м-12,65 Скорость движения ленты, м/сек-1,0 Электродвигатель типа 4А1004У3 Мощность, кВт-3,0 Для поз. Пн-11/2 Ширина ленты, мм-500 Производительность номинальная, мі/час-10 Длина конвейера,м-16,71 Скорость движения ленты,м/сек-1,0 Тип приводного барабана 5050г-80 Диаметр барабана,мм-500 Для.поз.Пн11/3 Ширина ленты,мм-500 Длина конвейера,м-6,6 Скорость движения ленты,м/сек-1,25 | |||
| Сушилка ленточная 6-ти секционная. Предназначена для сушки сформованной в «червяки» катализаторной массы. | 8 | 1 | ст. 3 ст. 08Х22Н6Т | Габаритные размеры, мм: длина – 14000 ширина – 2780 высота - 2470 Скорость движения ленты, м/час – 1,8-25,5 Ширина транспортерной ленты, мм – 1200 | |||
| Транспортер маятниковый. Предназначен для транспортировки катализаторной пасты, сформованной в "червяки", в сушилку 8 | 7 | 1 | Сталь углеродистая ст. 3 | Ширина ленты, мм - 200 Скорость движения ленты, м/сек - 0,5 Габаритные размеры, мм - 2480x1735x2025 Электродвигатель типа АОЛ-52-6 Мощность, кВт - 4,5 Число оборотов, об/мин – 950 | |||
| Калорифер. Предназначен для нагрева воздуха подаваемого в сушилку 8 | 21 | 1 | сталь углеродистая | Калорифер многоходовой марки КБС-2 Поверхность нагрева, м2 - 11,4 Давление расчетное МПа (ктс/см2) - 0,8 (8,0) | |||
| Вентиля торный агрегат. Предназначен для подачи воздуха в ленточную сушилку 8 | 19 | 2 | сталь углеродистая | Вентилятор марки Ц4-70 № 4 Производительность, м3/час - 2500 Напор, Па (кгс/м2) – 490,5 (50) Электродвигатель марки 71В4 2 Мощность, кВт - 0,75 Число оборотов, об/мин -1410 | |||
| Вентиля торный агрегат. Предназначен для отсоса воздуха с парами воды из сушилки 8 | 31 | 2 | сталь углеродистая | Вентиляторный агрегат с центробежным вентилятором типа В-Ц4-70 № 3, 2 Производительность, м3/час – 700 Напор, Па (кгс/ м2) – 294,3 (30) Электродвигатель марки 4А80А2 Мощность, кВт - 1,5 Число оборотов, об/мин - 2860 | |||
| Гранулятор типа ГФШ.Предназначен для формования катализаторной пасты в "червяки". | 6 | 1 | сталь углеродистая ст. 12х18Н10Т | Производительность, кг/час- 150¸250 Диаметр шнека, мм - 150 Частота вращения шнека, об/мин - 30 Электродвигатель типа АИРХ1324УЗ Мощность, кВт - 11 Частота вращения вала, об/мин - 1460 | |||
| Активатор. Предназначен для активации катализатора | 12 | 2 | Сталь 12Х18Н10Т | Вертикальный цилиндрический аппарат. Диаметр,мм-1400 Высота слоякатализатора,мм-1500 Высота общая,мм-11600 Давление рабочее,Мпа(кгс/смІ)-0,06(0,6) | |||
| Сушилка ленточная 6-ти секция. | 8 | 1 | Ст.3 Ст.12Х18Н10Т | Скорость движения ленты,м/час-1,8ч25,5 Ширина ленты,мм-1200 Максимально допустимая высота слоя на ленте,мм-100 Максимальная температура воздуха,єС 2·120 Полная поверхность нагрева сушилки, мІ-38 Давление греющего пара, Мпа (кгс/смІ),н/б-1,2(12). | |||
| Бункер. Предназначен для выгрузки катализатора из сушилки 8 | 9 | 1 | Сталь углеродистая | Объем, м3 - 2 Габаритные размеры, мм: - длина – 1200 - ширина – 1200 - высота –3100 | |||
| Группа из 4-х пиклонов. Предназначена для очистки воздуха из а 12 ктиватора | 25 | 1 | Ст.угл. | ЦиклонЦН-15-600х411 Производительность,мі/час-15800 Диаметр внутрений,мм-600 Рабочий объем бункера,мі-2 | |||
| Питатель. Предназначен для подачи катализатора после циклона 10. | 1 | Ст.угл | Производительность,мі/час-0,14ч1,3Диаметр ротора,мм.-150 Частота вращения ротора,сб/мин-2ч19 Электродвигатель марки 4АХ80А6 Мощность,кВт-0,75 Число оборотов, об/мин-920 | ||||
| Вентилятор. Предназначен для отсоса паров воды и воздуха из сушилки 8 | 32 | 1 | Сталь углеродистая | Вентилятор марки Ц4-70 №4 Производительность, м3/час –2500 Напор, Па (кгс/м2) - 588,6 (60) Электродвигатель типа АОЛ-2-12-4 Мощность, кВт – 0,8 Число оборотов, об/мин – 1410 | |||
| Вентилятор. Предназначен для подачи свежего воздуха в сушилку 8 через калорифер 21 | 20 | 1 | Сталь углеродистая | Вентилятор марки Ц4-70 № 3,2 Производительность, м3/час - 700 Напор, Па (кгс/м2) - 294,3 (30) Электродвигатель типа АОЛ-21-4 Мощность, кВт – 0,27 Число оборотов, об/мин - 1400 | |||
| Гранулятор типа ГФШ 150.Предназначен для формования катализаторной массы в "червяки". | 6 | 1 | Ст.угл. | Производительность, кг/час- 150¸250 Диаметр шнека, мм - 150 Частота вращения шнека, об/мин - 30 Электродвигатель типа ВАО-51-4 Мощность, кВт – 7,5 Частота вращения вала, об/мин - 1460 | |||
| Бункер. Предназначен для загрузки отходов катализатора для размола. | 28 | 1 1 | 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т | Емкость,мі-1 Габаритные размеры,мм: -длина-1000 -ширина-1000 -высота-2450 | |||
| Дисперматор. Предназначен для измельчения отходов катализатора. | 29 | 1 | ст.угл. ст.12Х18Н10Т | Производительность, кг/час-70ч150 Размер частиц исходного продукта,мм-1ч3 -измерительногопродукта,мкм-50ч150 Частота вращения ротора,об/мин-10000 Диаметр ротора,мм _250 Габаритные размеры,мм: -длина-920 -ширина-595 -высота-456 Давление рабочие,МПа(кгс/смІ)-атм. Температура рабочая,єС-20ч50 Электродвигатель марки 4А112М2 Мощность,кВт-7,5 Число оборотов,об/мин-3000 | |||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Перегревательная печь. Предназначена для перегрева воздуха. | 22 | 2 | Сталь СТЗ материал футеровки-шамот кл.»А» торкретбетон,каолин,змеевики-Х23Н13 | Поверхность радиаторной секции змеевикаІ-57,2 Поверхность конвекционной секции змеевика мІ-48,4 Количество перегреваемого продукта,кг/час -воздуха-3300 -водяного пара-4000 Температура продукта,°С: -на входе-160 -на выходе-780 | |||
| Вентиляторный агрегат. Предназначен для отсоса воздуха с пылью из разгрузочной течки активатора 12 | 23 | 2 | Ст.угл. | Вентиляторный агрегат с центробежным вентилятором типа ВЦ-4-70 №3,2 Производительность, мі/час-700 Напор, (кгс/мІ)-30 Электродвигатель марки 4АА63А4 Мощность, кВт-0,25 Число оборотов, об/мин-1400 | |||
| Циклон. Предназначен для очистки воздуха, отсасываемого из активатора 12 | 24 | 1 | Ст.угл. | Одиночный циклон ЦН-15-300 П Производительность, мі/час-630 Диаметр, мм-300 Рабочий объем бункера, мі-0,17 Вращение газа в улитке-правое. | |||
| Питатель. Предназначен для подачи пыли катализатора после циклона 24 в передвижной контейнер 10. | 1 | Ст.угл. | Производительность, мі/час-0,14ч1,3 Диаметр ротора,мм-150 Частота вращения ротора, об/мин-2ч9. Электродвигатель типа 4АХ80А6 Мощность, кВт-0,75 Число оборотов, об/мин-920. | ||||
| Питатель шлюзовой. Предназначен для дозировки прокаленной катализаторной смеси на размол в дисмембратор | 1 | Ст.угл. | Диаметр ротора, мм-400 Производительность, мі/час-0,14ч1,3 Угловая скорость ротора, об/мин-2ч19 Электродвигатель марки 4АХ80А6 Мощность, кВт-0,75 Число оборотов, об/мин-920 | ||||
| Дисмембратор. Предназначен для измельчения прокаленной катализаторной смеси. | 1 | Ст.угл.чугун. | Производительность, кг/час-100ч300 Размер части: - исходного продукта, мм-1ч30 - измельченного продукта, мкм-50ч150 Чистота вращения ротора, об/мин-10000 Диаметр ротора, мм-250 Габаритные размеры, мм: - длина-920 - ширина-596 - высота-756 Давление расчетное, МПа(кгс/смІ)-атм. Температура расчетная, єС-20ч50 Электродвигатель марки 4А112М2 Мощность,кВт-7,5 Чисто оборотов, об/мин-3000 | ||||
| Реактор. Предназначен для приготовления жидкого стекла. | 3 | 2 | Корпус-ст.08 эмалированный,рубашка - Вст3сп5 | Вертикальный аппарат с якорной мешалкой и рубашкой. Объем, мі-1,6 Диаметр, мм-1200 Давление расчетное, МПа(кгс/смІ) в корпусе-0,3 (3,0) в рубашке-МПа (кгс/смІ) –0,6 (6,0) Температура расчетная, єС: -в корпусе-(-20) ч200 -в рубашке-(-20) ч200 Число оборотов мешалки, об/мин-50 Мотор-редуктор МПО-2-10 вк Мощность, кВт-3 Электродвигатель марки 4АМА100АУЗ Число оборотов, об/мин-1420 Мощность, кВт-3 | |||
| Смеситель. Предназначен для получения катализаторной массы. | 4 | 2 | Сталь 12Х18Н10Т | Объем, мі: Рабочий-0,4 Номинальный-0,63 Площадь поверхности теплообмена, мІ-1,9 Габаритные размеры,мм: -длина-3500 -ширина-1935 -высота-2240 Частота вращения ротора, об/мин: -ротора быстроходного-36,5 -ротора тихоходного-24,5 Угол опрокидывания корыта от горизонтальной плоскости-110+5 Давление,МПа (кгс/смІ): -в смесительной камере-0,1(10) - в рубашке-0,6(6) | |||
7. Безопасность и экологичность производства