- •Содержание
- •Введение
- •1. Аналитический обзор и патентный поиск
- •2. Выбор и технико-экономическое обоснование проектных решений
- •3. Стандартизация
- •4. Технологическая часть
- •4.1. Теоретические основы процесса
- •4.2. Характеристика сырья и готового продукта
- •Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов [8]
- •4.3. Описание технологической схемы Получение раствора нитрата магния (магнезиальной добавки)
- •Нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком с получением растворов аммиачной селитры
- •Упаривание полученного раствора аммиачной селитры до состояния высококонцентрированного плава и перекачивание плава наверх грануляционной башни
- •Гранулирование плава амселитры с последующим охлаждением гранул
- •Очистка отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу
- •4.4. Расчеты химико-технологических процессов
- •4.4.1. Расчеты материальных балансов
- •4.4.1.1.Материальный баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием магнезита
- •4.4.1.2.Материальный баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием брусита
- •4.4.1.3.Материальный баланс процесса нейтрализации
- •4.4.1.4.Материальный баланс процесса донейтрализации
- •4.4.1.5.Материальный баланс процесса упаривания
- •4.4.1.6.Материальный баланс процесса кристаллизации
- •4.4.2 Расчеты тепловых балансов
- •4.4.2.1.Тепловой баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием магнезита
- •4.4.2.2.Тепловой баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием брусита
- •4.4.2.3.Тепловой баланс процесса нейтрализации
- •4.4.2.4.Тепловой баланс процесса донейтрализации
- •4.4.2.5.Тепловой баланс процесса упаривания
- •4.4.2.6.Тепловой баланс процесса кристаллизации
- •4.5. Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования Конструктивный расчет аппарата итн Расчет реакционной части
- •Расчет сепарационной части
- •4.6. Аналитический контроль [8]
- •5. Автоматизация и асуп [8]
- •6. Охрана труда и окружающей среды
- •6.1. Анализ степени опасности технологического процесса
- •6.2.2. Оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществами
- •6.2.3 Выбор и расчет системы вентиляции
- •6.2.4 Оценка степени воздействия выбросов вредных веществ на окружающую среду
- •6.2.5 Оценка степени воздействия проектных решений на водные объекты
- •6.2.6 Отходы производства
- •6.2.7 Платежи за загрязнение окружающей среды
- •6.3. Оценка взрывопожарной и пожарной опасности Пожарная профилактика
- •6.4. Санитарно-гигиенические требования к выбору систем освещения
- •6.5. Обеспечение безопасного обслуживания – источника физического фактора воздействия
- •6.6. Электробезопасность
- •7. Экономическая оценка принятых проектных решений
- •7.1 Расчет текущих производственных издержек
- •7.2. Условно-годовая экономия и годовой экономический эффект
- •Заключение
Расчет сепарационной части
1) Допустимая скорость для колпачковых тарелок:
, (4.5.4)
где dк – диаметр колпачка, м; х, у – плотности жидкости и газа; hк – высота между тарелками.
Выбираем колпачковые тарелки типа ТСК–Р: диаметр колпачка 150мм, высота между тарелками 600 мм, доля свободного сечения тарелки 0,132; периметр слива Lc = 2,88 м.
2) Диаметр сепарационной части находим из уравнения расхода:
м , (4.5.5)
где Vо = 17087 кг/ч – объем пара при нормальных условиях, м3/ч
t = 105 ºС – температура пара, ºС; P – давление в сепараторе, МПа;
Принимаем диаметр сепарационной части dc = 6,0 м
Действительная рабочая скорость в сепараторе:
м/с (4.5.6)
3) Определение высоты сепарационной части
Плотность орошения:
м/с (4.5.7)
4) Высота газожидкостного слоя:
, (4.5.8)
где В = 8 – коэффициент; С – величина равная:
(4.5.9)
м
5) Площадь свободного сечения:
м2 (4.5.10)
где f = 0,132 - доля свободного сечения тарелки
6) Газосодержание барботажного слоя:
м3/м3 (4.5.11)
7) Высота светлого слоя жидкости для колпачковых тарелок:
, (4.5.12)
где hпер – высота переливной перегородки;
м3/м·с (4.5.13)
– линейная плотность орошения
м
8) Коэффициенты массоотдачи, отнесенные к единице рабочей поверхности тарелки для жидкой и газовой фаз, соответственно:
βx = (4.5.14)
βy = (4.5.15)
где x и y – коэффициенты молекулярной диффузии распределения компонентов в жидкости и газе; u – плотность орошения, м3/м3·с; - свободный объем, м3/м3; h0 – высота светлого слоя жидкости, м.
βx = м/с
βy = м/с
Выразим βx, βy в выбранной для расчета размерности:
βx = 0,0008·1170 = 0,936 кг/(м2·с)
βy = 5,21·0,607 = 3,16 кг/(м2·с)
9) Коэффициент массопередачи:
кг/(м2·с) (4.5.16)
где m – коэффициент распределения
10) Поверхность тарелок находится из уравнения массопередачи:
M = Kx F xср = Ky F yср (4.5.17)
где Kxf и Kyf - коэффициенты массопередачи для жидкой и газовой фаз; М – масса передаваемого вещества, кг/с; F = 17,8 м2
Рабочая поверхность тарелок с перетоками находится по уравнению:
f = 0,785 d2 = 0,9 0,785 62 = 4,2 м2 (4.5.18)
где - доля рабочей площади тарелки.
11) Требуемое число тарелок:
n = F / f = 17,8 / 4,2 = 4,23 (4.5.19)
Принимаем количество тарелок n = 4
Расстояние между тарелками h = 0,6 м
12) Высота сепарационной части аппарата:
Н = (n – 1)h = (4 – 1) 0,6 = 1,8 м (4.5.20)
4.6. Аналитический контроль [8]
Таблица 4.6.1
-
Объект анализа, место отбора проб
Контролируемый
параметр
Частота и способ контроля
Нормы и технические показатели
Методы испытания
Требуемая точность измерения параметра
Кто
контролирует
Трубопровод плава амселитры после гидрозатвора
Массовая доля амселитры
1 раз в смену
не менее 99,7 %
По температуре кристаллизации.
0,5 %
лаборант ЦОТК
аппаратчик
Массовая доля масла
1 раз в сутки
не более 7 мг/кг плава
Спектрофотометрический.
Шифр С-С-10-97-А-11
8 %
лаборант ЦОТК
Массовая доля хлоридов (в пересчете на Cl)
1 раз в дневную смену
не более 48 мг/кг плава
Титриметрический
12 %
лаборант ЦОТК
Трубопровод паровоздушной смеси на выходе из выпарного аппарата
Массовая концентрация:
а) амселитры
По требованию
не более 8 г/м3
Фотоколориметрический.
15 %
лаборант ЦОТК
б) аммиака
По требованию
не более 2,0 г/м3
Титриметрический
15 %
лаборант ЦОТК
Трубопровод воздуха на входе в подогреватель
Влажность абсолютная
По требованию
фактическая
Измерение точки росы.
25 %
лаборант ЦОТК
Трубопровод воздуха после подогревателя
Влажность абсолютная
По требованию
фактическая
Измерение точки росы.
25 %
лаборант ЦОТК
Трубопровод паровоздушной смеси после промывателя
Массовая концентрация:
а) амселитры
По требованию
не более 0,2 г/м3
Фотоколориметрический.
15 %
лаборант ЦОТК
б) аммиака
По требованию
не более 0,3 г/м3
Титриметрический
15 %
лаборант ЦОТК
Трубопровод раствора амселитры после промывателя
Массовая доля амселитры
По требованию
не более 35 %
Титриметрический
Шифр 0-АС-06-96-А-12
6 %
лаборант ЦОТК
Массовая концентрация азотной кислоты
По требованию
не более 20 г/дм3
Титриметрический
1 %
лаборант ЦОТК