Рафинация касторового масла

 

Продовжння  таблиці 6.1

 

      6.2 Розрахунок реактору для відбілення РВ1 

     Для заданої продуктивності 25 т рафінованої  олії на добу встановлюють один апарат робочою ємністю 5т.

     При продуктивності ділянки М =  25 т/доб необхідне число апаратів складає:[8]

     n = (25·3,5)/(5·24) = 1 апарат

     Характеристики  аппарату зведены в таблицю 6.2.

     Таблиця 6.2 – Характеристики реактору для відбілення

 

      6.3 Розрахунок фільтр-пресу ФП1 

     По  діючим нормам продуктивність рамних фільтр-пресів при фільтруванні олії при температурі 70-80 ⁰С складає 60-70 кг/(год м²); приймається а=65 кг/(год м²). [8]

     Потрібна  поверхня фільтрування буде:

     F_ф= q/(τ_фа)=5000/(2 65)=38,5 м²,

     Де  τ_ф – тривалість циклу фільтрування (8 год).

     Приймаємо до установки серійний рамний фільтр-прес марки Ф11М-40-820/45у поверхнею фільтрування 40 м². Об’єм рамного простору 0,905 м³.[8]

     Фільтр-прес виконає впродовж доби п= М : g=25: 5=5 обертів. [8]

     Технічна  характеристика фільтр-пресу марки  Ф11М-40-820/45у приведена в таблиці 6.2.

 

Таблиця 6.3 - Технічна характеристика фільтр-пресу марки Ф11М-40-820/45у

 

6.4 Розрахунок дезодоратору Д1 

Початкові данні:

Единочасне завантаження дезодоруємого жиру, кг                                   g=5000

Температура жира на вході в дезодоратор, ⁰С                                           t_жн=130

Кінцева температура жира в процесі дезодорації, ⁰С                                t_жк=200

Температура греючої  пари, подаваємої в змійовик дезодоратора ( пара під тиском 2,2 Мпа), ⁰С                                                                                           t_п=216

Час нагріву  жиру до 200⁰С, хв                                                                      τ=40

Питома теплоемкість жиру в інтервалі 

температур 130-200⁰С кДж/(кг К)                                                                 с=2,37

Температура гострої перегрітої пари, подаваємої в дезодоратор, ⁰С        t_пп=300

Залишковий тиск в дезодораторі, кПа                                                          р=0,67 

     Корисна місткість дезодоратора при плотності  жиру 800 кг/м³ :[8]

     V=g/р=5000/800=6,25 м³.

     Корисна вмісткість дезодоратора при степені  заповнення 0,5:[8]

     V_п= V/φ=6,25/0,5=12,5 м³.

     Продуктивність  дезодоратора визначається тривалістю циклу. Тривалість циклу дезодорації (в год) приведена нижче. [8]

     Таблиця 6.4 - Продуктивність дезодоратора

 

     Добова  продуктивність дезодоратору[8]

     М= g 24/4,5=5000 24/4,5=26650 кг=26,7 кг/доб.

     Розрахунок поверхні теплообміну греючих змійовиків. Витрата теплоти на нагрів дезодоруємого жиру:[8]

     Q=g c (t_жк –t_жн )1,05=5000  2,37(200-130) 1,05= 87100 кДж.

     Годинні витрати теплоти при нагріві  жиру впродовж 40 хв.:[8]

     Q_ч =87100  60/40=1306500 кДж/хв.=362917 Вт.

     Витрати водяної пари тиском 2,2 Мпа при  її корисній ентальпії ш=1691 кДж/кг:[8]

     D’=Q/i=871000/1691=515 кг.

     Витрати водяної пари:[8]

     D=D’ 50/40=515  50/40=773 кг/хв.

     Потрібна  поверхня теплообміну греючих змійовиків:[8]

     F=Q_ч/(К Δt_ср)=362917/(300 42,2)=28,7 м².

     При початковій різниці температур Δt_б=216-130=86⁰С і квнцевій різниці Δt_м=216-200=16⁰С середня логарифмічна різниця температур Δt_ср=(86-16)/[2,3 lg(86/16)]=42,2⁰С.

     З невеликим запасом з урахуванням  утворення відкладень на стінках  змійовиків приймається: [8]

     F’=F 1,1=28,7  1,1=31,6 м².

     Загальна довжина труб змійовика склала:[8]

     L=F’ : f=31,6 : 0,11= 287 м.

     Довжина труб кожної секції склала:[8]

     L=l : 6=287 : 6+ 48 м.

     Відношення  L : d = 48 : 0,038=1263, що знаходиться в границях допустимого. [8]

     Приймаємо до установки серійно випускаємий апарат, який має наступні характеристики (табл. 6.5). [8]

     Таблиця 6.5 – Технічні характеристики дезодоратору

 

Продовження таблиці 6.5

 

6.5 Розрахунок приймача-холодильника для дезодорованої олії ПХ1 

     У приймачі-холодильнику до дезодорованої олії додають розчин лимонної кислоти. Охолоджена олія з приймача-холодильника передається на полірувальне фільтрування. Охолодження проводиться водою, яка циркулює у внутрішніх змійовиках. [8]

     Апарат  має циліндричний корпус з еліптичним дном та кришкою. Перемішування здійснюється механічною мішалкою, яка приводиться в рух електродвигуном крізь редуктор. [8]

     Апарат  призначений для прийому й  залишкового охолодження олії. 

     Вихідні дані для розрахунку:

     Маса  олії, яка охолоджується, кг                            m = 5000

     Температура дезодорованої олії, °С:

• на вході в холодильник                                       t₁ = 135
• на виході з холодильника                                    t₂ = 40

Температура охолоджувальної води, °С:                    

• на вході в охолоджувач                                       t₃ = 27      

Питома  теплоємність олії в інтервалі температур 135 - 40°С, кДж/кг К  c = 2.07

     Кількість теплоти, що знімається в приймачі –  охолоджувачі:[8]

Q = m · c · (t₁ – t₂) = 5000 · 2,07 · (135-40) = 983250кДж/год = 73125Вт 

Витрата охолоджувальної води:[8]

            W = Q/(t₄ – t₃) ·4,19·1000 = 983250/(41 – 27) ·4,19·1000 =16,8 м³/год

Поверхня  теплообміну охолоджувальних змійовиків: [8]

            F = Q / K · t_ср = 273125 / 300·37,75 = 24,1 м²

Поверхня  теплообміну утвориться дворядним  спіральним змійовиком з кислотостійких сталевих трую діаметром 57/3,5мм. Довжина  труб змійовика:[8]

            l = F / d_ср · π = 24,1 / 0,054·3,14 = 142 м

В апараті  встановлюється дворядний спіральний змійовик із середнім діаметром спіралі 1,9м з числом витків:[8]

            n = l / 2 · 1,9 · π = 142 / 2·1,9·3,14 = 12

Цикл  роботи приймача-охолоджувача (в год):

Прийом  олій з дезодоратора                   1

Охолодження                                              1

Прийом  розчину лимонної кислоти          0,3

Термін  повного циклу                                3,8