Recipientele sub presiune au ca scop functional depozitarea si procesarea fizico chimica ale unor medii de lucru. Aceste medii pot avea, prin contact direct, efect asupra sanatatii omului sau efecte poluante si distrugatoare asupra mediului inconjurator. Aceste medii pot fi:
- medii toxice (continut de clor, amoniu);
- medii inflamabile si explozive (gaze petroliere);
- medii cu efect letal (acid cianhidric, fosgen).
Datorita acestor particularitati s-au elaborat prescriptii si instructiuni cu caracter obligatoriu, astfel incat sa fie eliminat riscul oricarui accident.
Aceste norme sunt emise de I.S.C.I.R. (Inspectoratul de Stat pentru Cazane si Instalatii de Ridicare).
Se considera ca un recipient este sub presiune daca mediul intern exercita o presiune asupra peretilor de minim 0,07 MPa.
Recipientele sub presiune sunt:
a) recipiente cu pereti subtiri:
b) recipiente cu pereti grosi:
3. Incadrarea recipientului proiectat
intr-o instalatie tehnologica
3.1 Alegerea procesului tehnologic.
Pe baza parametrilor tehnologici impusi prin tema de proiect, au fost studiate o serie de tehnologii de sinteza a unor compusi organici. Din acest studiu a rezultat ca "Oxidarea toluenului si a xilenului" corespunde cel mai bine parametrilor impusi.
Oxidarea toluenului poate fi realizata in faza lichida cu aer, rezultand acid benzoic.
3.2 Alegerea instalatiei tehnologice
Din instalatia completa de fabricare a difenil-aminei s-a ales numai instalatia de sinteza propriu-zisa, deoarece aceasta include si reactorul de condensare, utilaj care functioneaza in limitele impuse recipientului de proiectat.
3.3 Descrierea procesului tehnologic
In reactorul prevazut cu manta de incalzire, agitator tip turbina, tub barbotor pentru introducerea acidului clorhidric gazos, sistem de control al temperaturii si presiunii, se introduce anilina proaspat distilata. Se porneste agitarea si prin tubul barbotor se introduce acid clorhidric gazos, uscat. Cantitatea de acid clorhidric gazos introdusa este astfel calculata incat 50% din anilina sa fie transformata in clorhidrat. La sfarsitul introducerii acidului clorhidric raportul molar anilina : clorhidrat de anilina este 1:1.
Introducerea acidului clorhidric gazos necesita 1,5 - 2 ore. In acest timp temperatura amestecului de reactie creste treptat ajungand la 50-52?C.
Suspensia formata este incalzita apoi timp de 20 ore la 240 - 250?C, cand are loc reactia de condensare. Presiunea in reactor creste continuu si ajunge la cca 6 atm. Dupa primele 2 ore de incalzire, se destind vaporii formati prin condensator si vasul de receptie, pentru eliminarea completa a apei care influenteaza negativ reactia de condensare. Impreuna cu vaporii de apa este antrenata si o cantitate mica de anilina care este condensata in vasul de receptie si de aici se trimite la instalatia de recuperare. Operatia de destindere se repeta de 3-4 ori in intervalul de o ora.
Dupa terminarea reactiei de condensare, masa de reactie topita este transvazata in vasul de acidulare unde este racita pana la 90?C. Peste aceasta se adauga apa rece (100 l apa la 1kmol anilina) si se agita puternic. Clorura de amoniu si clorhidratul de anilina nereactionat trec in solutia apoasa, iar difenil-amina insolubila se separa ca strat organic superior. Din vasul de masura se adauga apoi acid clorhidric 35% pana cand PH-ul solutiei ajunge la 2-3. Anilina nereactionata trece sub forma de clorhidrat solubil in apa. Difenil-amina nu formeaza clorhidrat si ramane ca strat organic insolubil.
Intregul continut al vasului de acidulare se transvazeaza in vasul de precipitare, unde se raceste sub agitare timp de 6-7 ore la 3-5?C, timp in care cristalizeaza difenil-amina.
Se filtreaza difenil-amina pe filtratul presa, iar solutia initiala se colecteaza in vasul de receptie.Vasul de precipitare se spala cu apa care se trece apoi prin filtru-presa pentru spalarea difenil-aminei. In final, difenil-amina se spala cu solutie Na2CO3 5% si apoi cu apa curata. Apele de spalare se colecteaza in vasul de receptie si de aici se trimit la instalatia de neutralizare.
Difenil-amina umeda (umiditate 10-12%) este trimisa la instalatia de purificare prin recristalizare si apoi la instalatia de uscare. Se obtine un produs de puritate peste 98% cu Pt = 52.7?C.
3.4 Caracteristicile amestecului de reactie
- Vascozitatea suspensiei la 50?C : ? = 18,7 cP
- Densitatea suspensiei la 50?C : ? = 1213 kg/m3
- Vascozitatea anilinei la 50?C : ? = 1,8 cP
- Densitatea anilinei la 50?C : ? = 995 Kg/m3
- Densitatea clorhidratului de anilina : ? = 2129 Kg/m3
4. Calculul si constructia recipientelor sudate
4.1. Alegerea materialelor utilizate in constructia recipientelor cu pereti subtiri
Materialele utilizate in constructia recipientelor cu pereti subtiri trebuie sa corespunda din punct de vedere al rezistentei mecanice, termice, al rezistentei tribologice cat si a sudabilitatii.
Proiectarea, executia, transportul, montarea si exploatarea recipientelor sub presiune sunt supuse normelor ISCIR prin C4 1990
Marcile de otel OL30, OL32 si OL34 nu sunt admise pentru executarea elementelor sub presiune ale recipientelor.
Marcile de otel OL50, OL60 si OL70 nu sunt admise pentru executarea prin sudare a elementelor sub presiune ale recipientelor.
Caracteristicile mecanice sau tehnologice ale tablelor pentru cazane si presiune ce lucreaza la temperatura ambianta si scazuta sunt prezentate in tabel la fel ca si valorile limitei de scurgere conventionale Rp0,2 la temperatura maxima de functionare pentru aceste table.
Am ales pentru
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
