Thân tháp hình trụ trònhàn, chiều dày thân tháp được xác định theo công thức sau:
- [12 – tr136]
Theo bảng XIII-8 [12-tr 362]
Thiết bị hàn bằng hồ quang điện nên = 0,95 P t= Pm + Pu Pm: áp suất làm việc của tháp. Pm = 10 atm
GVHD: Dương Khắc Hồng 55
Pu: áp suất thuỷ tĩnh trong phần dưới của thiết bị Pu = g.h. Với h: là chiều cao chứa chất lỏng của tháp (m)
h = 12 (m)
Pu = 1025,51.9,81.12 = 1,18.105 (N/m2) pt = (1,5 + 10). 105 (N/m2)
C: hệ số bổ sung do ăn mòn và dung sai âm về chiều dày của thép tấm (m). C = C1 + C2 + C3.
C1: Bổ sung do ăn mòn, với thép CT3[12-tr 362] C1 = 1 (mm)
C2 = 0 (mm) C3 = 0,6 (mm) Suy ra C = 1 + 0,6 = 1,6 (mm)
Thiết bị được cách ly với nguồn nóng trực tiếp nên thuộc nhóm 2 loại 2 tra bảng XIII-2 [12-tr356]ta đượ = 1
Để đảm bảo an toàn ta xét tỷ số sau:
6 5 t 146.10 . .0,95 130,6 50 11,18.10
Do đó ta có thể bỏ giá trị của Pt ở mẫu khi tính S Suy ra: 6 t o c 6 D S C .P 240.10 200.10 2. S C . 1,2 1,2
Kiểm tra ứng suất thành thiết bị thao áp suất thử. (dùng nước để thử) áp suất thử Po được xác định:
Po = Pth + Pt Pth: áp suất thuỷ lực (thử)
Pth = 1,18. Pt = 1,18. 11,8.105 = 13,192.105 (N/m2) Vậy Po = ( 13,192 + 11,18). 105 = 24,37.105 (N/m2)
kiểm tra ứng suất ở thân thiết bị theo áp suất thử Tính theo công thức:
GVHD: Dương Khắc Hồng 56 5 6 6 2 3 0, 012 0, 0016 .24,37.10 164,648.10 200.10 N / m 2. 0, 012 0, 0016 .0,95 Khi S = 12 (mm). Vậy [ ] < [ c]/2
Như vậy S = 12 (mm) là giá trị phù hợp. Chọn đáy và nắp.
Từ đường kính của tháp Dt = 2,6 (m) tra bảng XIII. 13 [12-tr388] ta được chiều cao đáy và nắp: Hdn =700 (mm)
6.2. Tính đƣờng kính các ống dẫn:
Đường kính các ống dẫn được xác định theo công thức: V
d
0,785. Trong đó: V: Lưu lượng của dòng (m3/s)
: Vận tốc trung bình của lưu thể (m/s) Khí ra ở điều kiện 50oC, 8atm
o o 1 R a 1 0 33278,133. 273 50 V .P .T V 1,269 m / s P .T .3600 8.273.3600 Tra bảng 12.2[11-tr369] Vận tốc khí raP > 1 at thì = 15 25 (m/s) o o 3 v V .P . 273 45 36659,956 273 45 1,178 m / s 10.273.3600 10.273.3600 Ta chọn = 15 (m/s) dkhi ra= 328 (mm) -Khí vào ở điều kiện 50oC, 10 atm
khira 1,269 d 0,328 m 0,785.15 khivao 1,178 d 0,316 m 0,785.15 -chọn vận tốc khí trong ống là V = 15 (m/s)dkhí vào= 316 (mm) - Ống dẫn dung môi vào mv = 255647,126 (kg/h)
3 dmvao
255647,126
V 0, 069 m / s
GVHD: Dương Khắc Hồng 57
Chọn vận tốc lỏng chảy trong ống là V=2 (m/s) ddmvao= 210 (mm)
dmvao 0, 069 d 0,210(m) 0,785.2 - Ống dẫn dung môi ra mra=255647,126 + 3393,604 = 259040,730 (kg/h) Chọn vận tốc lỏng chảy trong ống là 1,8(m/s) 3 dmra 259040,730 V 0,07(m / s) 1025,1.3600 dmra 0, 07 d 0,220(m) 0,785.1,8
* Tính đường kính đoạn tốc của thiết bị Ta chọn d = 2,6 (m)
* Chiều cao của đoạn tốc là: ht = 5 (m)
* Chiều cao của đoạn khuếch tán là: ht = 7 (m) Tổng chiều cao của tháp là:
GVHD: Dương Khắc Hồng 58
KẾT LUẬN
Do Axetylen là sản phẩm có vai trò quan trọng trong đời sống cho nên chúng ta cần phải tập trung nghiên cứu và cải tiến các phương pháp sản xuất Axetylen để thu
được hiệu quả kinh tế cao .
Trong phương pháp sản xuất Axetylen (đi từ khí thiên nhiên ), có xu hướng phát triển mạnh hơn bởi vì do công nghiệp dầu khí phát triển mạnh dẫn đến nguyên liệu cho quá trình sản xuất rẻ và phương pháp này được thực hiện trong pha khí nên năng suất của quá trình lớn quá trình đơn giản hơn …vv
Trong quá trình nhiệt phân khí tự nhiên để sản xuất ra Axetylen thì phương pháp Oxy hoá không hoàn toàn là có hiệu quả và kinh tế hơn phương pháp nhiệt điện nên sử dụng rộng rãi hơn trong công nghiệp .
Đối với Việt Nam , công nghiệp hoá dầu có tương lai hứa hẹn rất lớn do nguồn dầu khí dồi dào , đất nước đang trên con đường công nghiệp hoá hiện đại hoá nên có nhu cầu về các sản phẩm đi từ axetylen khá cao . Mặt khác các công nghệ sản xuất axetylen đều có giá thành đầu tư khá rẻ nên rất phù họp với chúng ta .
GVHD: Dương Khắc Hồng 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Marcel Dekker- Chemistry of Axetylens – New York- 1975 [2]. Industrial and engineering chemical Research Vol 35- N03 [3]. Hydrocacbon Processing- November 1975
[4]. Hydrocacbon Processing- March 1997
[5]. Kirt- Othmer. Encyclopedia of chemical industry Vol 1- USA 1972
[6]. G.Margaret Wells BSC, FPRI – Handbook and Petrochemicals and Processes [7]. Barbara Elvers, Stephen Hawkins:Ullman’s Ency plopedia of industrial chemitry,VCH Verlagsgesellschaft mBh, D- Weinheim, Federal Republic of Germany- 1991
[8]. PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hiền- chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành – Trường đại học Bách Khoa- Hà Nội-2000
[9]. Phan Minh Tân- Tổng hợp hữu cơ và hoá dầu Tập 1- Trường đại học Bách Khoa – TP. HCM- 1999
[10]. Bộ môn hoá lý – Sổ tay tóm tắt các đại lượng hoá lý- Trường đại học Bách Khoa- TP.HCM-1983
[11]. Tập thể tác giả- Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất Tập 1- NXB khoa học và kĩ thuật-1992
[12]. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên- Sổ tay qúa trình và thiết bị công nghệ hoá chất Tập2- NXB khoa học và kĩ thuật-1994