Chiều dày của thân thiết bị :

IV/ Tính toán thiết bị phản ứn g:

7 Chiều dày của thân thiết bị :

Thân thiết bị hình trụ, làm việc ở áp suất khí quyển có chiều dày được xác định theo công thức :

S= Dt Pt

2 σ ϕ − Pt + C

Trong đó :

Dt : đường kính trong của thiết bị Dt = 1,6 m

ϕ : Hệ số bền hàn của hình trụ theo phương dọc Do hàn giáp mối bằng hồ quang điện nên ψ = 0,95 (IX - 362)

Pt : Áp suất trong thiết bị Do thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển nên có Pt = 1 105 (N/m2)

C : đại lượng bổ sung do ăn mòn, bào món và dung sai âm về chiều dày, m

σ: Ứng suất của thiết bị, N/m2

Đại lượng C được tính theo công thức sau : C = C1 + C2 + C3 Trong đó : [IX - 363]  5  + 105  . =  2COS(90 ).(4 − 1,4)   0,95

C1 : đại lượng bổ sung ăn mòn xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu của môi trường thời gian làm việc của thiết bị Vì vật liệu làm thiết bị là vật liệu bền (thép không gỉ X18H10T) nên C1 = 1 mm = 0,001 m

C2 : đại lượng bổ sung bào mòn Do nguyên liệu không chứa các hạt rắn chuyển động, lớp xúc tác là tĩnh nên có C2 = 0

C3 : đại lượng bổ sung do dung sai âm của chiều dày, được chọn theo chiều dày m

Thay vào công thức ta có :

C = 0,001 + O + C3 = 0,001 + C3

Gọi (σk) (N/m2) là ứng suất cho phép của vật liệu thép X18H10T Ứng suất cho phép giới hạn bền kéo của vật liệu thép X18H10T được xác định theo công thức :

σ K ] = ησK η

Trong đó :

σk : ứng suất giới hạn bền kéo của X18H10T , N/m2

σk = 450 106 (N/m2) [X - 310]

ηk : hệ số an toàn theo giới hạn bền kéo , ηk = 2,6 , [IX - 356]

η : hệ số hiệu chỉnh Do thiết bị loại II nên η = 1

⇒ [σ K ] = 450 1062,6 1,0 = 173 106 (N/m2)

Ứng suất cho phép giới hạn bền chảy của vật liệu thép X18H10T được xác định theo công thức :

[σ K ] = σ C ηC η

Trong đó :

δc : ứng suất giới hạn bền chảy của X 18 H 10T , N/m2

δc : 220 106 (N/m2) [IX - 310]

ηc : Hệ số an toàn theo giới hạn bền kéo, ηc = 1,5 [IX - 356]

η : Hệ số hiệu chỉnh Do thiết bị loại II nên η = 1

σ c ]= 220 1061,5 1 = 146,7 106 (N/m2)

Để đảm bảo về độ bền ta lấy giá trị nhỏ hơn trong hai kết quả trên tức là : (δk) = 146,7 106 (N/m2)

Xét tỷ số sau :

[

σ ]ϕ h = 146,7 106 0,95 = 1393,65 > 50

P 1,0 10

Do đó ta có thể bỏ qua đại lượng Pt ở mẫu số của công thức tính chiều dày Khi đó ta có :

S = Dt Pt

2 [σ ]ϕ − Pt + C = Dt Pt

2 [σ ]ϕ + C

Chọn C3 = 0,22 (mm) = 0,22 10-3 (m)

Khi đó : S = (2 + 0,22) 10-3 = 2,22 10-3 (m)

Quy chuẩn theo [X - 364] ta lấy S = 3mm Phù hợp với C3= 0,22 mm

Kiểm tra ứng suất của thành thiết bị theo áp suất thử thuỷ lực : Po = Pth + Pt

Trong đó :

Pt : Áp suất thuỷ lực , N/m2

Pt = 1,5 Pt = 1,5 1,0 105 = 1,5 105 (N/m2) Pt : Áp suất thuỷ lực của nước, N/m2

Pt = g ρ H = 9,81 1000 8,75 = 0,8584 105 , (N/m2)

⇒ Po = (1,5 + 0,8584) 105 = 2,3584 105 (N/m2) Thay vào công thức kiểm tra :

5

σ =   −3

=75,346 (N/m2)

So sánh: σ = 75,346 106 (N/m2) < σ C

1,2 = 183,33 106 (N/m2)

Ta thấy thiết bị thỏa mãn điều kiện kiểm tra đảm bảo cho thiết kế Vậy thân thiết bị có chiều dày S = 3 mm

[Dt + (S− C3)].Po = =1,6 + (3 − 0,22).103  .2,358.105

PHẦN III: TỒN CHỨA VÀ VẬN CHUYỂN FORMALIN Khi giảm nhiệt độ cũng như tăng nồng độ, dung dịch formaldehit - nước có xu hướng bị kết tủa tạo paraformaldehit Mặt khác, khi nhiệt độ tăng cũng có xu hướng tạo axit focmic Do đó, phải duy trì nhiệt độ lưu kho thích hợp tối ưu Ngoài ra việc thêm chất ổn định là rất cần thiết (VD: metanol, etanol, propanol hoặc butanol) Nhiều hợp chất được sử dụng để ổn định formaldehit như : urê , melamin, hydrazin hydrat, metyl xenlulo, guanamin và bismelamin Ví dụ, chỉ thêm vào 100 mg iso phthalobisguanamin vào 1 kg dung dịch trên (dung dịch formaldehit 40%wt) có thể lưu kho ít nhất 100 ngày ở nhiệt độ 17oC mà không xảy ra sự kết tủa paraformaldehit và dung dịch formaldehit 50%wt có thể giữ được ít nhất 100 ngày ở 42oC

Ổn định bằng 200 mg iso phthalobisguanamin cho 1 kg dung dịch formalin, formaldehit có thể được chứa và vận chuyển trong các thiết bị chứa làm bằng thép không gỉ, nhôm, sản phẩm tráng men, nhựa polieste Thiết bị chứa bằng sắt được lót bên trong bằng nhựa epoxit hoặc chất dẻo Nhiệt độ bốc cháy của các dung dịch formaldehit nằm trong dải 55 ÷ 85oC tuỳ thuộc vào nồng độ của chúng và hàm lượng metanol

Hàm lượng Formaldehit (%wt) Hàm lượng metnol Nhiệt độ o lưu khó C 30 <=1 7 ÷ 10 37 <1 35 37 7 21 37 10  12 67 50 12 45 50 1 2 60 65

PHẦN IV : BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Trong tự nhiên, formaldehit có mặt khắp nơi, được thải vào không khí nhờ quá trình oxi hóa, quang hoá và cháy không hoàn toàn các hydrocarbon, trong cuộc sống formaldehit có rất nhiều trong thành phần khí thải ôtô, máy bay, các phân xưởng nhiệt lò đốt

Theo báo cáo năm 1976 hiệp hội bảo vệ môi trường của Mỹ thì lượng formaldehit trong khí quyển do các nguồn sau :

- Khí thải từ các phương tiện giao thông và máy bay 52 ÷ 63% - Các phản ứng quang học ( chính từ hydrocarbon trong khí thải ) 19 ÷ 32%

- Các phóng xạ nhiệt lò đốt 13 ÷ 15% - Từ các nhà máy lọc dầu 1 ÷ 2% - Từ nhà máy sản xuất formaldehit 1%

Formaldehit với lượng hạn chế từ khói thuốc lá cũng như từ nhựa urê- malamin và phenol formaldehit trong gỗ dán đồ gỗ

Biện pháp xử lý tốt nhất chống lại sự tích tụ formaldehit trong phòng là thông gió thích hợp Mùi của formaldehit mạnh có thể giúp ta phát hiện ra sự có mặt của nó

Nồng độ formaldehit được giới hạn từ năm 1997, nếu chứa 0,05% trọng lượng formaldehit thì phải dán nhãn Formaldehit không tích tụ lại trong môi trường hoặc trong cơ thể vì nó nhanh chóng bị oxy hóa và tạo thành axit focmic và CO2

PHẦN V: THIẾT KẾ XÂY DỰNG