Поверочный расчет реактора получения технического углерода марки N – 375. Производительность по сырью 3500 кг/ч

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
ИМЕНИ К.Г. РАЗУМОВСКОГО (ПЕРВЫЙ КАЗАЧИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Сибирский казачий институт технологий и управления (филиал)
ФГБОУ ВО «МГУТУ имени К.Г. Разумовского»
(Первый казачий университет)
Дипломный проект
Тема: Поверочный расчет реактора получения
технического углерода марки N – 375.
Производительность по сырью 3500 кг/ч.
Выполнил студент группы Н-428
Тюлейбергенов А.Э.

2.

Цель: разработать комплекс мероприятий по
увеличению выхода технического углерода марки
N-375.
Задачи:
1. Изучить
технологическую
схему
производства
технического углерода;
2. Разработать комплекс мероприятий по увеличению
выхода технического углерода;
3. Выполнить основные технологические расчеты;
4. Провести
технико-экономическое
обоснование
проекта;
5. Сделать выводы по проекту.

3.

Назначение и теоретические основы
проектируемого процесса
Метод
производства
–
термоокислительный
пиролиз
(разложение) жидких углеводородов печным методом при высоких
температурах. Процесс непрерывный.
Реактор для получения активных марок технического углерода
имеют четыре зоны: зону горения, зону реакции, зону закалки,
предзакалки.

4.

Мероприятия
по увеличению выхода технического углерода:
1.Использовать большую долю коксохимии.
2.Увеличить температуру сырья.
3.Увеличить расход природного газа.
4.Увеличить температуру воздуха низкого давления
5.Увеличить расход сырья.
В дипломном проекте предусматривается
увеличение температуры в зоне горения путем
изменения
расхода
природного
газа,
с
корректировкой
по
расходу
воздуха
для
повышения выхода технического углерода марки
N - 375.

5.

Технологическая схема производства технического углерода

6.

Нормы технологического режима реактора
Наименование
Единица Допустимые
измерени
пределы
я
Расход сырья в реактор
кг/ч
2800-3500
Расход природного газа в реактор
м3/ч
750-950
Расход предочищенной воды
кг/ч
3000 - 5000
Температура подогрева воздуха низкого
давления
0С,
не
менее
Температура в зоне горения реактора
0С
Температура в зоне реакции
0С
Температура углеродогазовой смеси в
зоне закалки реактора
0С
750
1900-1970
1600-1720
900-940

7.

Область применения технического углерода
Технический углерод N-375
Высокодисперсный усиливающий техуглерод с повышенной
структурностью.
Обеспечивает
высокое
сопротивление
истиранию и высокую степень усиления различных каучуков.
Резины, содержащие N-375 имеют высокий модуль и отличаются
хорошим, ровным экструдированием сырых смесей.
Применение:
Протекторы легковых шин с высокими
эксплуатационными
характеристиками,
восстановление
протектора. Высококачественные резинотехнические изделия и
конвейерные ленты.

8.

Материальный баланс реактора получения техуглерода
Выход продукта
Наименование
Поступило:
1. Сырье
2. Природный
газ
3. Воздух ВНД
ИТОГО
1. Техуглерод
2. Отходящий
газ
3. Водяной пар
ИТОГО
кг/ч
по действ.
пр-ву
т/год
по проекту
по действ.
пр-ву
по
проекту
3500
3500
30660
30660
488
697
4274
6106
19307
22262
169131
195015
23295
26459
204065
231781
1894
1961
16591
17176
19755
22687
172358
198738
1711
23295
1797
26459
15005
204065
15745
231781

9.

Тепловой баланс процесса получения ТУ
Наименование
кг/с
Приход
1. Теплота сгорания
сырья
2. Физ. тепло сырья
Расход
м3/с
Энтальпия
кДЖ/кг
кДж/м3
37615,47
0,97
1,5852
0,194
6. Физ. тепло в.п. в
ВНД
Итого
Q, кВт
36847,01
250
399,787
34345,6
6663,04
0,194
1,8
20
6,984
4,361
1,3
750
3073,2
0,058
1,83
750
57,1
47047,12
Расход
1. Теплота сгор. ТУ
0,526
2. Физ. тепло ТУ
0,526
Итого
t, °C
0,97
3. Теплота сгор. прир.
газа
4. Физ. тепло прир.
газа
5. Физ. тепло ВНД
3. Теплота сгор. отх.
газов
4. Физ. тепло отх.
газов
5. Физ. тепло в.п. в
реакции
6. Физ. тепло в.п. в
ВНД
7. Потери тепла ч/з
футеровку
Теплоемкость
кДж/кг∙°C
кДж/м3∙°C
33742,9
1,32
1720
4,573
17748,7
3020,1
1319,2
13810,91
4,573
1,51
1720
11837,5
0,511
1,83
1720
1592,4
0,058
1,83
1720
180,804
287,2
46776,71

10.

Технико-экономические показатели
Наименование показателей
Ед. изм.
Мощность установки по сырью
Значение показаний
БП
проект
т
30660
30660
Выпуск готовой продукции
(калькулируемой)
т
16591
17176
Объём товарной продукции
тыс. руб.
1177878,0
1219410,1
Капитальные вложения
тыс.руб.
618886
618886
Удельные кап. вложения
руб./т.
37302,5
36032,0
руб./руб
чел.
т/чел
тыс.руб/че
л
1,9
81
204,8
2,0
81
212,0
14541,7
15054,4
руб
47330
45870
тыс. руб.
%
392626
33
431547
35
Фондоотдача
Численность рабочих
Производительность труда
Производительность труда
Себестоимость единицы
продукции
Прибыль
Рентабельность продукции

11.

Заключение
Цель дипломного проекта достигнута, задачи решены.
В дипломном проекте изучен процесс получения технического
углерода марки N-375: требования к сырью, готовой продукции,
нормы технологического режима.
Были рассмотрены мероприятия по увеличению выхода
технического углерода,
в проекте выбран способ повышении
выхода технического углерода за счет увеличения расхода
природного газа в зону горения.