Рассчитать и спроектировать ректификационную колону с клапанными тарелками

 
 
 
 
 
 
 

Крышки

      Отъемные  крышки на корпусе  аппарата применяется  только в тех случаях, когда его невозможно выполнить целеносваренным  с люком для  осмотра, чистки, ремонта, загрузки, выгрузки, монтажа и демонтажа  внутренних устройств. Крышки большей частью присоединяются к корпусу аппарата с помощью фланцев.

 

      

Общие сведения о компонентах  смеси 

и техника безопасности ведения процесса 

Этиловый  спирт

            С₂Н₅ОН          Мол, масса 46,07

       Применяется для синтеза многих органических coединений в качестве исходного вещества; для получения СК по методу Лебедева; в спирто-водочной и пивоваренной промышленности; и качестве растворителя лаков и политур; для экстрагирования, а также в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания и для спиртокалильного освещения.

       Физические  свойства. Коэфф. раств. паров: в воде 1412 (40), в крови человека 1370-1580 (37). В соответствии с ГОСТ 8314-57, содержание примесей в спирте, полученном из древесины (гидролизом), резко ограничено. На Э. С, синтетический ГОСТ 9674-61.

       Общий характер действии на организм, Наркотик, вызывающий сначала возбуждение, а затем паралич ЦНС при длительном хроническом воздействии больших доз влечет заболевания нервной системы,  пищеварительного аппарата, сердечно-сосудистой системы, печени и т. д.

       Картина острого отравления и. токсические концентрации, Для человека. Картина острого отравления общеизвестна. Острое отравление парами Э. С. в производственных условиях (без приема внутрь) за 7-часовой рабочий день практически невозможно. При вдыхании 2,5-5 мг/л во второй половине 40-минутной экспозиции уже видно изменение протекания коленного рефлекса. То же и при приеме внутрь 0,1 г/кг (Люблина). При концентрации Э. С. в крови ниже 0,05% (физиологическое содержание до 0,03-0,04%₀) симптомы отравления не определяются (Праг; Прозоровский и др.). При 0,05-0,15% Э. С. в крови, по одним данным, лишь у части лиц отмечаются невнимательность, легкая утомляемость, эйфория, а по другим - опьянение от слабой до средней степени; при 0,25-0,30% и более - потеря сознания. Большая часть автомобильных катастроф происходит при 0,15-0,20% Э. С. в крови водителя (Юст).

     Первая  помощь. При острых отравлениях через  рот - обильное промывание желудка, введение питьевой соды (по 2,0 г в 250 мл воды каждые 2 час) для поддержания нейтральной или слегка щелочной мочи. Внутривенно 1 л 10% раствора глюкозы с добавлением 30 ед. кристаллического цинк-инсулина и 150 мг тиамина; парентерально дополнительно комплекс витаминов В [192]. 

       

     Необходимо  поддерживать нормальную температуру тела (обкладывание грелками). При возбуждении  хлоралгидрат, паральдегид, аминазин (Стюарт).

       Предельно допустимая концентрация 1000 мг/м³. [8, с.295] 
 

       Ацетон

       СН₃СОСН₃                  Мол. масса 58,08

       Встречаются в составе так  называемых лесохимических растворителей. Применяются  как растворитель нитроклетчатки, ацетилклетчатки, резины, смол (в частности  виниловых) и в  ряде других синтезов.

       Физические  и химические свойства. Бесцветная жидкость. Смешивается с водой и органическими растворителями. Коэфф. Распред. масло/вода 0,14, взрывоопасные концентрации в смеси с воздухом 2,55-12,8%. Трудно окисляется; каталитически восстанавливается в изопропиловый спирт; при альдольной и кротоновой конденсациях А. Образуется диацетоновый спирт, окись мезитилофорон и мезитилен.

       Общий характер действия. Наркотик, последовательно  поражающий все отделы центральной нервной  системы. При вдыхании в течении длительного  времени накапливается в организме; токсический эффект зависит не только от концентрации, но и от времени действия. Медленное выделение из организма увеличивает возможность хронического отравления. Угнетает некоторые митохондриальные (окислительные) ферменты.

       Острое отравление для человека. Порог восприятия запаха 0,0011 мг/л, порог действия по образованию электрокортикального условного рефлекса 0,44 мг/л. При вдыхании 1,2 мг/л в течение 3 - 4 мин - раздражение слизистых оболочек глаз, носа и горла, а вдыхание 0,01 мг/л в течение 6 ч. повышало активность холинэстеразы крови и коэффициент использования кислорода. Увеличение содержания в крови кетоновых тел происходило и при воздействии 0,001 мг/л. Уровень сахара в крови в день отравления достигал 142 мг %. Наблюдались изменения со стороны верхних дыхательных путей, чаще в форме атрофических катаров, анемия, сдвиг влево лейкоцитарной формулы, упадок питания.

        Поступление в организм, распределение, превращения и  выделение. Жидкий А. может всасываться  через кожу. Появляется в крови сразу после вдыхания, концентрация его постепенно нарастает до установления динамического равновесия. Содержание в тканях составляет следующий ряд: головной мозг >селезенка> печень>поджелудочная > железа> почки> легкие> мышцы> сердце. 
 

       Неотложная терапия. Свежий воздух. При обморочном состоянии вдыхание нашатырного спирта (на ватку несколько капель); крепкий сладкий чай или кофе; ингаляция кислорода; кофеин с амидопирином. Сердечные средства - подкожно 1 мл 10% раствора кофеина или 1 мл 25% раствора кардомина. При попадании в желудочно-кишечный тракт - зондовое промывание желудка 2% раствором соды (10-15л) с последующим введением адсорбирующих средств (яичный белок, слизистые отвары и т.п.).

       Предельно допустимая концентрация 200 мг/м³.

       Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Фильтрующий промышленный противогаз марки А. При очень высоких концентрациях - изолирующие шланговые противогазы с принудительной подачей воздуха. При длительном контакте - защита кожи: перчатки (из поливинилового спирта, хлорсульфированного полиэтилена и др.), фартуки с непроницаемым покрытием.

       Герметизация  производственных процессов. Вентиляция. Остерегаться применения А. вместе с веществами, способными его хлорировать  или бромировать (возможно образование ядовитых хлорацетона и бромацетона). Рекомендуется медицинские осмотры работающих с А. 1 раз в 12 месяцев.

       Определение в воздухе основано на образовании иодформа при взаимодействии с йодом в щелочной среде и сравнении  степени мутности со стандартной шкалой. Метод не специфичен. [8, с.532] 

       Одно  из основных условий  безопасной эксплуатации ректификационных колонн - обеспечение их герметичности.

1. Причинами нарушения герметичности могут быть:
2. Повышение давления в аппарате сверх допустимого;
3. Недостаточная компенсация увеличения линейных размеров при температурных нагрузках;
4. Коррозия и эрозия корпуса;
5. Механические повреждения;

       Наиболее  опасной причиной резкого повышения  давления в колонне  могут быть попадание в нее воды.

       Мгновенное  испарение воды вызывает столь быстрое  парообразование и повышения давления, что предохранительные клапаны, в силу своей инерционности, не успевают сработать, и может произойти взрыв стенок аппарата. Для исключения попадания воды в колонну необходимо следить за целостностью трубок в подогревателе куба, в оросительных холодильниках. Повышение давления в колонне может произойти так же вследствие нарушения температурного режима процесса ректификации и превышения пропускной способности 

колонны по сырью.

      При входе сырью в  колонны, его парожидкостная струя имеет большие скорости, что может вызвать эрозию стенок аппарата. Для защиты корпуса аппарата сырье вводят в полость специального устройства- улиты, которая снабжена отбойным местом, принимающим удар струи и защитной гильзой, занимаемой по мере износа.

      Одной из причин механического повреждения колонны является вибрация, вызываемая неудовлетворительным креплением корпуса к фундаменту и неправильным присоединением обвязывающих трубопроводов. Вибрацию вызывают ветровые потоки, пульсирующая подача продукта поршневыми насосами и компрессорами.

      Для уменьшения вибрации колонны устанавливают  на самостоятельные  фундаменты, не связанные  с фундаментами насосов, и надежно крепят.  [7,с259]

 

       

Список  использованной литературы

1. Коган В. Е., Фридман В. М., Кафаров В. В. «Равновесие между жидкостью и паром» Справочник, М. Л Наука, 1966
2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. «Примеры и задачи по курсу ПАХТ» Л, Химия, 1987. 576 с.
3. Рамм В.М. «Адсорбция газов» М., Химия, 1976
4. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физмагиз, 1963-708с.
5. Ю.И. Дытнерский «Основные процессы и аппараты химической технологиии», 2-е изд., перераб. и дополн. М. 1991. - 496с.
6. Лащинский А.Л. Конструирование сварных химических аппаратов: спрв-к.-Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е, 1981-382с., илл.
7. Александров Н.А. «Ректификационные и абсорбционные аппараты», М., Химия, 1978.-280с.
8. Вредные вещества в промышленности. Справочник. Т.I. Органические вещества/Под ред. Н.В. Лазарева. Л.: Химия, 1976-538с.
9. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для ВУЗов.-3-е изд., перераб. и доп.-М.;Химия,1987.-496 с.