кдж/(кг град) (3.4.1)

где св – теплоемкость воды, равная 4.19 кдж/(кг град)

Теплота кристаллизации q=254,1 кдж/кг (60 кккал/кг), плотность исходного раствора 1380 кг/м3.

Из уравнения теплового баланса определим количество тепла, которое необходимо отнять из растовра при его кристаллизации

(3.4.2)

Количество выпадающих кристаллов Gкр. Можно определить из уравнения материального баланса по сухому веществу:

(3.4.3)

Таким образом

Q= 2*1380*2,413 (60–25)*504*254,1=428307 кдж (3.4.4)

3. Определим поверхность теплопередачи. Так как объем кристаллизуемого раствора задан, а тип и размеры аппарата известны, тогда полезный объем аппарата

(3.4.5)

а его теплопередающая поверхность

(3.4.6)

4. Приняв температуру воды, выходящей из рубашки в последней момент охлаждения t2н, определим

и lnA=0.305 (3.4.7)

Отсюда средняя разность температур

=(3.4.8)

По найденным значениям F, A и из уравнения

(3.4.9)

определяем время кристаллизации

(3.4.10)

Из уравнения (3.4.11)

определяем расход воды

(3.4.12)

где теплоемкость воды с2=4190 Дж/(кг град)

Общий расход воды за время кристаллизации

Gоб.п.=Gвτ=0,591*13800=8155 кг (3.4.13)

3.5 Расчет и подбор вспомогательного оборудования

Основным вспомогательным оборудованием является:

1. Рамный фильтр-пресс. Характеристика: сталь нержавеющая 12Х18Н10Т ФМП 2214–630/25 площадь фильтрации 25 м2, электродвигатель N- 4 кВт, п – 1500 об/мин. Фильтр-пресс состоит из 29 пар чередующихся прямоугольных плит и полых рам размером 600 х 600 мм. Плиты и рамы за счет боковых рукояток опираются на опорные балки, закрепленные в упорной плите и стойке зажимного устройства. Под действием зажимного устройства плиты и рамы находятся в сжатом состоянии между упорной и нажимной плитами. На каждую плиту надевается фильтровальная ткань-бельтинг. Каждые две плиты, с заключенной между ними рамой образуют самостоятельно работающую фильтровальную камеру. Плиты фильтр-пресса снабжены дренажными канавками для отвода фильтрата в сборные каналы. Совпадающие по оси отверстия в верхней части плит и рам образуют один общий канал для выхода фильтрата, в нижней – для подачи суспензии и промывной воды. Раствор сульфата магния нагнетается насосом в центральный канал, распределяется по фильтрующим камерам, проходит через фильтровальную ткань, стекает в сборный канал и с плотностью 1,27–1,28 г./см3 направляется в сборник фильтрованного раствора.

2. Теплообменник кожухотрубный. Характеристика: сталь 3, диаметр – 1000 мм, высота – 2000 мм, поверхность теплообмена – 40 м2

3. Холодильник. Характеристика: Сталь 3, вертикальный цилиндрический реактор: диаметр – 1800 мм, высота – 2250 мм, V – 6,3 м3, с водяной рубашкой и мешальным устройством, электродвигатель N – 5,5 кВт, п – 1500 об/мин.

4. Фильтр ЛГ. Характеристика: Сталь нержавеющаяХ18Н10Т, аппарат прямоугольной формы размером 1400х800 мм, высота – 1200 мм, с днищем в форме трапеции и открывающейся крышкой. Он представляет собой горизонтальный аппарат с днищем овальной формы и откидывающейся крышкой, выполненный из нержавеющей стали, объемом 1,2 м3. Внутрь фильтра вставляются фильтрующие элементы, изготовленные в форме рам размером 720х720 мм, на которые надевается фильтровальная ткань-фильтродиагональ. Общая поверхность фильтрации 40 м2.

При наполнении фильтра раствором жидкая фаза проходит через фильтровальную ткань и через трубки отвода фильтрата выводится в желоб-коллектор, откуда самотеком стекает в сборник фильтрованного раствора

5. Центрифуга ТВ –1200. Характеристика: Сталь нержавеющая 12Х18Н10Т ТВ-1200 центрифуга с верхней выгрузкой, Q – 250 кг/операцию, электродвигатель N – 11 кВт, п – 1500 об/мин. Маточный раствор в центрифуге под действием центробежных сил через фильтровальную сетку и отверстия в стенках ротора удаляется в сборник маточного, представляющий собой прямоугольную емкость из нержавеющей стали, вместимостью 2 м3, откуда центробежным насосом возвращается в осадитель.

6. Сушильный барабан. Характеристика: Сталь нержавеющаяХ18Н10Т, полый горизонтальный цилиндр: диаметр – 800 мм, длина – 5000 мм, поверхность сушки – 12,5 м2., электродвигатель N – 5,5 кВт, п – 1500 об/мин. Он представляет собой вращающийся цилиндрический аппарат из нержавеющей стали, установленный бандажами на приводных роликовых опорах с наклоном 1–40. Привод осуществляется от электродвигателя через редуктор на валы роликовых опор. Внутри барабана по всей его длине приварены пластины, способствующие перемешиванию и перемещению кристалла из зоны загрузки к выходу. Сушка продукта происходит за счет тепла воздуха, подаваемого в зону выгрузки, противотоком по отношению к движению кристалла.

7. Центробежный насос. Характеристика: Чугун СЧ 15–32, Q-35 м3/ч, Н-25 м однодисковый, электродвигатель N – 7,5 кВт, п – 1500 об/мин.

8. Ресивер. Характеристика: Сталь нержавеющаяХ18Н10Т. Цилиндрическая вертикальная емкость с коническим днищем: диаметр – 1800 мм, высота – 2000 мм, V – 5 м3

9. Осадитель. Характеристика: Сталь нержавеющаяХ18Н10Т. Цилиндрическая вертикальная емкость с плоским днищем: диаметр – 2000 мм, высота – 2500 мм, V – 8 м3 с мешальным устройством. Электродвигатель N – 5,5 кВт, п – 1500 об/мин.

4. Производственный контроль

В данном разделе рассмотрены основные контролирующие параметры и методы контроля, которые представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Перечень важнейших контрольных параметров производства сульфата магния фармакопейного