«Рассчитать и спроектировать адсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода.» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Историческая справка о методах получения и использования продукта

1.2 Выбор и обоснование метода производства

1.3 Выбор и обоснование проектного метода очистки

2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание технологической схемы производства

2.2 Внесенные изменения по сравнению с аналогом и обоснование изменений вводимых в проект

2.3 Техническая характеристика сырья, полуфабрикатов и продукта

2.4 Материальный баланс производства

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Технологический расчет колонн абсорбционно-десорбционного цикла

3.2. Гидравлический расчет

3.3 Конструктивный расчет колонны

3.4 Механический расчет

3.5 Тепловой баланс

4 ПАТЕНТНАЯ ЧАСТЬ

5 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5.1 Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве

5.2 Технологические и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность эксплуатации установки

5.3 Микроклимат рабочей зоны

5.4 Освещение производственного помещения.

5.5 Шум и вибрация

5.6 Защита зданий и сооружений от разрядов атмосферного электричества (молниезащита)

5.7 Экологическая безопасность производства

6 СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ (АСУТП)

6.1 Анализ технологического процесса с точки зрения автоматизации

6.2 Схема автоматизированного управления технологическим процессом (АСУТП).

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

7.1 Общая характеристика предприятия и продукции

7.2 Производственный план

7.3 Оценка экономической эффективности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

В настоящее время основным промежуточным продуктом для получения огромного числа различных азотсодержащих соединений является аммиак, а синтез его из водорода и азота - единственным крупномасштабным методом производства много важнейшего продукта.

Современные агрегаты синтеза аммиака мощностью 1360 т/сутки созданы на основе последних достижений науки и техники, что позволило добиться значительного снижения энерго-материальных и капитальных затрат, обеспечить низкую себестоимость выпускаемой продукции и высокую производительность труда. Все это достигнуто в результате разработки совершенных энерго-технологических схем, обеспечивающих высокий коэффициент полезного действия, использования сырья и топлива, применения высокопроизводительного оборудования, более эффективных машин (центробежных компрессоров и циркуляционных насосов, абсорбционно-холодильных установок и т.д.), применения более активных, стабильных и селективных катализаторов, новых эффективных поглотителей, комплексной автоматизации производства и т. д.

Для дальнейшего роста производительности на ОАО «Акрон» в производстве аммиака одной из лимитирующих стадий является стадия очистки диоксида углерода в абсорбционно-десорбционном цикле. Для интенсификации работы основного и газоочистного оборудования необходима разработка новых многоступенчатых аппаратов с интенсивным взаимодействием фаз. Так для улавливания диоксида углерода наиболее перспективным является применение контактных устройств с закрученным потоком фаз. При этом повышается степень абсорбции газов, улучшается сепарация газо-жидкостного потока, уменьшается унос жидкой фазы.

На предприятии ОАО «Акрон» действует промышленная схема адсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода, разработанная японской фирмой ТЕС. В связи с повышением производительности, норм качества выбросов технология претерпела ряд изменений.

В существующей технологии очистка отходящих газов производится в насадочных колоннах – абсорберах и регенераторе. Эти аппараты не обеспечивают полной ликвидации выброса газо-жидкостного потока, а для чистого диоксида углерода, образующегося в регенераторе, предъявляются особые требования, так как он является сырьем для производства карбамида. Необходима разработка новых эффективных многоступенчатых аппаратов.

Разработка вихревых абсорберов и регенераторов в сочетании с насадочной колонной для очистки газа увеличит степень абсорбции, а также увеличится пропускная способность по газу, что является первостепенной задачей для современного производства аммиака.

Выдержка из текста работы

Объектом изучения является действующее производство аммиака.

Цель работы: рассчитать и спроектировать адсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода.

Способы и методы достижения цели:

1 Анализ действующего процесса производства аммиака. Выбор и обоснование перспективных конструкций аппаратов адсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода.

2 Проектирование и расчет предлагаемого оборудования.

Внедрение предложенного аппарата позволяет значительно повысить пропускную способность по газовой фазе, упростить конструкции существующего оборудования, а также уменьшить капитальные затраты и себестоимость продукции без изменений технологического регламента данного процесса.

Заключение

Дипломный проект выполнен в соответствии с целью, задачами и исходными данными, по результатам которого можно сделать следующие выводы:

1 Описана и проанализирована действующая технологическая схема процесса аммиака. Рассмотрена схема абсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода, выявлены основные недостатки существующей системы газоочистки.

2 На основе проведенных патентных исследований и анализа современной научно-технической литературы выбраны и предложены конструкции принципиально новых аппаратов, основными рабочими элементами которых являются вихревые контактные устройства и рукавные волокнистые фильтры. В результате проектирования абсорбционно-десорбционной установки были внедрены три вихревых абсорбера, два вихревых регенератора, модернизирована насадочная колонна, а также предложена принципиально новая конструкция фильтра. Замена существующих аппаратов направлена на увеличение пропускной способности по газу в 3-4 раза, уменьшения капитальных затрат в 8 раз и себестоимости продукции на 2,25%. Разработанная технология не требует мощного насосного оборудования и более удобна в эксплуатации.

3 Анализ научно-технической литературы по изучению кинетики абсорбции углекислого газа в растворе карбоната калия при эксплуатационных условиях ведения процесса подтвердил работоспособность предлагаемых аппаратов в случае внедрения.

4 Разработаны мероприятия по технике безопасности, разработана схема автоматизации абсорбционно-десорбционного цикла, произведен расчет экономической эффективности и целесообразности проекта.

Список литературы

1 Кузнецова Л.Д. Синтез аммиака / Л.Д. Кузнецова, Л.Д. Дмитриенко. – М.: Химия, 1982. – 296с.

2 Андреев Ф.А. Технология связанного азота / Ф.А. Андреев, С.И. Карган. – М.: Химия, 1966. – 500с.

3 Данквертс П.В. Газо-жидкостные реакции / П.В. Данквертс; пер. с англ. под общ. ред. И.А. Гильденблата. – М.: Химия, 1973. – 295с.

4 Мельникова Е.Я. Технология неорганических веществ и минеральных удобрений / Е.Я. Мельникова, В.П. Салтанова. – М.: Химия, 1983. – 432с.

5 Юкельсон И. И. Технология основного органического синтеза / И.И. Юкельсон. – М.: Химия, 1983. – 848с.

6 Производство аммиака: технологический регламент / ОАО Акрон. – Вели-кий Новгород, 1980. –100с.

7 Махоткин А. Ф. Теоретические основы очистки газовых выбросов произ-водства нитратов целлюлозы / А.Ф. Махоткин. – Казань: Казан. гос. технол.ун-т, 2003. – 268с.

8 Кононова Г.Н. Расчёт материального баланса химико-технологических систем интегральным методом / Г.Н. Кононова, В.В. Сафонов. – М.: МИТХТ, 1999. – 126с.

9 Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу ПАХТ / К.Ф. Павлов, П.Г Роман-ков, А.А Носков. – Л.: Химия, 1987. – 576с.

10 Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. – М.: Химия, 1971. – 784с.

11 Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии / Ю. И. Дытнерский. – М.: Химия, 1991. – 493с.

12 Коган В.Б. Равновесие между жидкостью и паром: в 2-х т / В.Б. Коган. – М.: Наука, 1966. –1Т.

13 Криворот С. А. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности / С.А. Криворот. – М.: Машиностроение, 1976. – 235с.

14 Плановский А. Н. Процессы и аппараты химической промышленности / А. Н. Плановский, В. М. Рамм, С. З. Каган. – М.: Химия, 1968. – 848с.

15 Лащинский А. А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – Л.: Машиностроение, 1976. – 725с.

16 Поникаров И. И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтепереработки / И.И. Поникаров. – М.: Альфа, 2008. – 720с.

17 Вредные вещества в промышленности: в 3-х т. Т.1 / под ред. В.Н. Лазарева. – М.: Химия, 1976. – 384 с.

18 Обеспечение производственной и экологической безопасности: методические указания и рекомендации по дипломному проектированию / сост. Ф. М. Гимранов, Д. К. Шаяхметов, Н. К. Нугаева; Казан. гос. технол. ун-т. – Казань, 1988. – 60с.

19 Макаров Г. В. Охрана труда в химической промышленности. / Г. В. Макаров. – М.: Химия, 1989. – 496с.

20 Справочник по технике безопасности / под ред. П. А. Долина. – М.: Энергоиздат., 1982. – 799с.

21 Отопление, вентиляция, кондиционирование: РД 2.04.05-91: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по строительству и инвестициям от 28.11.91: ввод в действие с 01.01.92.- М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1996. – 64с.

22 Борьба с вибрацией и шумом: методические указания / сост. Ф. М. Гимранов, В. М. Бреднев; Казан. гос. технол. ун-т. – Казань, 1981. – 20с.

23 Интеллектуальная автоматика в курсовых и дипломных проектах: учебное пособие / сост. В.П. Ившин, И.А. Дюдина, А.В. Фафурин; Казань. гос. технол. ун-т. – Казань, 2007 - 120 с.

24 Экономическое обоснование курсовых и дипломных работ: методические указания / сост. Ю. Н. Барышев, В. И. Вольперт и др.; Казан. гос. технол. ун-т. – Казань, 1996. – 28с.

Примечания

Объем графического материала 10 листов А1