- •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
6.2.3 Выбор и расчет системы вентиляции
В помещении ЦПУ предусматривается наличие механической общеобменной приточно – вытяжной вентиляции. Рассчитаем необходимый воздухообмен вытяжной системы общеобменной вентиляции:
LудОВ = Q/[C·pср·(t1 – t2)], (6.2.3.1)
где Q – тепловыделения от людей в помещении, кДж/ч,
С – теплоемкость воздуха, кДж/(кг·град) = 1 кДж/(кг·град)
pср – плотность воздуха при средней температуре, кг/м3
t1 и t2 – температуры соответственно удаляемого и приточного воздуха, ºС
pср = р0·(273/(273 + tср), кг/м3 (6.2.3.2)
р0 – плотность воздуха при 273 К, р0 = 1,29 кг/м3
tср = (tрз + t1)/2, ºС, (6.2.3.3)
tрз – температура рабочей зоны, tрз = 25ºС
t1 = tрз + Δt·(Н – 2), ºС, (6.2.3.4)
где Δt – перепад температур по высоте помещения, Δt = 3ºС/м
t2 – среднемесячная температура для наиболее теплого периода года,
t2 = 21,1ºС для Вологодской области [12]
Н – высота помещения, Н = 2,5 м
t1 = 25 + 3·(2,5 – 2) = 26,5ºС
tср = (25 + 26,5)/2 = 25,75ºС
(6.2.3.5)
(6.2.3.6)
(6.2.3.7)
LпрОВ = LудОВ = 699,8 м3/ч
При нулевом балансе воздуха : LпрОВ = LвытОВ = LудОВ = 699,8 м3/ч
Сведения о выбранной системе вентиляции, оборудования и результаты расчета необходимого воздухообмены представлены в таблице 6.2.3.
Таблица 6.2.3
Характеристика вытяжной вентиляционной системы[13]
Предла-гаемая система венти-ляции |
Требуе-мый воздухо-обмен, м3/ч |
Характеристика вентилятора |
Допол-нитель-ное обору-дование |
Место раз-меще-ния |
|||
Мар-ка |
Тип испол-нения |
Произ-водитель-ность, м3/ч |
Коли-чест-во |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Общеоб-менная |
699,8 |
ВЦ14-46 №2 |
Обыч-ное |
790-1010 |
2 |
Электро-двигатель АИР63А4 |
В вент-камере |
6.2.4 Оценка степени воздействия выбросов вредных веществ на окружающую среду
Определим количество и характер источников загрязнения атмосферы:
- высота источника загрязнения (трубы) Н, м принимается равной высоте здания = 2 м;
- диаметр трубы D = 0,5 м;
- объемная скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса:
V1 = k·V/3600, (6.2.4.1)
где k – КПД вентиляционной установки = 0,8
- температура выбрасываемой газовоздушной смеси принимается равной температуре ведения технологического процесса, Тr = 165ºC
Расчет ПДВ начинают с определения степени нагретости выброса по величине ΔТ:
ΔТ = Тr – Тос, (6.2.4.2)
где Тос – температура атмосферного воздуха, средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года = 21,1ºС
ΔТ = 165 – 21,1 = 143,9 ºС
ΔТ > 0 – выброс горячий
Рассчитаем значение вспомогательного параметра f:
f = [1000·ω02·D]/[H2·ΔT], (6.2.4.3)
где ω0 – средняя скорость выхода смеси из устья источника, м/с,
ω0 = [4·V1]/[π·D2], (6.2.4.4)
D – диаметр устья источника выброса = 0,5 м
Н – высота источника выброса = 10 м
(6.2.4.5)
(6.2.4.6)
Для нагретого выброса при ΔТ > 0 и f<100 значение ПДВ рассчитывается по формуле:
, (6.2.4.7)
где ПДВМР – предельно допустимая концентрация максимально разовая для воздуха населенных мест, мг/м3,
сф – фоновая концентрация вещества в атмосферном воздухе,
сф = 0,3·ПДКМР = 0,3·0,2 = 0,06 мг/м3
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы = 140,
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе = 1 (для газов и паров),
η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, для ровной и слабопересеченной местности, с перепадом высот менее 50 м на 1 км
η = 1,
n и m – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.
Для расчета коэффициента n необходимо определить значение вспомогательного параметра Vм для горячего выброса:
(6.2.4.8)
Так как Vм <2, то n = 4,4· Vм
n = 4,4·0,43 = 1,89
Значение m для горячего выброса:
] (6.2.4.9)
Таблица 6.2.4.1
Оценка степени воздействия на атмосферу выбросов
загрязняющих веществ
Характеристика источника загрязнения атмосферы |
Характеристика выбросов |
|||||
Высо- та Н, м |
Диа- метр, D, м |
Объ- емная ско- рость V1, м3/с |
Темпе- ратура газо- воздуш- ной смеси, Тг, ºС |
Загряз- няющее вещество |
Санитарно- гигиенические нормативы |
|
ПДВ, г/с |
ПДВГ, т/год |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
0,5 |
2,04 |
165 |
аммиак |
0,48 |
13,68 |
2 |
0,5 |
2,04 |
165 |
азотная кислота |
0,97 |
27,65 |
2 |
0,5 |
2,04 |
165 |
аммиачная селитра |
0,73 |
20,81 |
Пояснение: значение годового предельно допустимого выброса для аммиака: ПДВГ = ПДВ·3600·τ·N·10-6, где ПДВ – предельно допустимый выброс (г/с), τ – количество прохождения часов технологического процесса в сутки = 24, N – число рабочих дней в календарном году = 330
ПДВГ = 0,48·3600·24·330·10-6 = 13,68 т/г
Масса фактического выброса Мф не должна превышать ПДВ, то есть
Мф≤ПДВ – выброс экологически безопасен.
Расчеты ПДВ азотной кислоты и аммиачной селитры проводятся аналогично расчету ПДВ аммиака с использованием соответствующих значений сф и ПДКМР. В последних случаях Мф так же не должна превышать ПДВ.