В данном дипломном проекте спроектирован реактор селективной очистки, применяемый в производстве азотной кислоты.
В разделе, посвященном обзору и анализу состояния вопроса, выполнен краткий анализ существующих схем производства азотной кислоты и приведены конструкции типовых реакторов очистки, используемых на производстве. На основании анализа выбрана технологическая схема и аппарат, в котором выполняется процесс каталитической очистки.
Технологический раздел посвящен детальному описанию выбранной схемы производства и абсорбера. Раздел содержит технологические расчеты по проектируемому аппарату и вспомогательному оборудованию. Определены геометрические размеры аппарата и его составных частей.
Расчетно-конструкторский раздел содержит описание конструкции аппарата и прочностной расчет его основных элементов: обечайки, фланцевого соединения.
Специальный раздел описывает выбранный способ монтажа и необходимые расчеты для безопасной установки оборудования на фундамент. Также приведены указания по безопасной эксплуатации оборудования и организации его ремонта.
Раздел, посвященный автоматизации оборудования, описывает используемые средства регулирования и контроля, применяемые в производстве для обеспечения эффективности процесса и его технологичности.
Безопасность и экологичность проекта подтверждается расчетами и указаниями соответствующего раздела. При соблюдении указанных требований гарантируется долговременная и безопасная работа колонны конденсации.
Организационно-экономический раздел содержит расчет величин, показывающих экономическую эффективность проекта.
Спроектированный реактор селективной очистки удовлетворяет техническому заданию и может быть использован в производстве азотной кислоты.
Введение | 9 |
1 Обзор и анализ состояния вопроса | 10 |
1.1 Сырье для получения азотной кислоты | 10 |
1.2 Методы получения азотной кислоты | 10 |
1.3 Сущность процесса селективной очистки | 16 |
1.4 Аппараты для селективной очистки | 17 |
2 Технологический раздел | 21 |
2.1 Описание технологической схемы и проектируемого оборудования | 21 |
2.2 Технологический расчет | 25 |
3 Расчетно-конструкторский раздел | 42 |
3.1 Конструирование аппарата | 42 |
3.2 Выбор материала для изготовления аппарата | 43 |
3.3 Расчет толщин стенок цилиндрических обечаек | 45 |
3.4 Расчет эллиптических днищ | 48 |
3.5 Расчет штуцеров | 49 |
3.6 Расчет укрепления отверстия | 52 |
4 Специальный раздел | 55 |
4.1 Определение массы оборудования | 55 |
4.2 Доставка оборудования на монтажную площадку | 56 |
4.3 Приёмка фундамента под монтаж | 58 |
4.4 Выбор способа монтажа | 59 |
4.5 Выбор крана и расчёт такелажной оснастки | 60 |
4.6 Выверка и испытание оборудования | 63 |
4.7 Технические условия на эксплуатацию и ремонт оборудования | 65 |
5 Автоматизация оборудования | 69 |
5.1 Выбор и обоснование параметров контроля и управления | 69 |
5.2 Выбор и обоснование технических средств и систем автоматизации | 70 |
6 Безопасность и экологичность проекта | 75 |
6.1 Анализ опасных и вредных факторов производства | 76 |
6.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных и вредных факторов | 77 |
6.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях | 80 |
7 Экономика и организация производства | 82 |
7.1 Технико-экономическая характеристика | 82 |
7.2 Себестоимость продукции | 82 |
7.3 Обоснование производственной мощности | 83 |
7.4 Организация труда и расчет заработной платы. | 83 |
7.5 Прибыль | 85 |
7.6 Расчет эффективности использования основных средств | 86 |
7.7 Сводные показатели эффективности проектного решения | 86 |
7.8 Построение графика | 88 |
7.9 Заключение об экономической эффективности | 89 |
Заключение | 90 |
Список использованных источников | 91 |
Азотная кислота является одним из важнейших многотоннажных продуктов химической промышленности. Она занимает второе место по объему производства после серной кислоты. Азотная кислота широко применяется для производства многих продуктов, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Так, около 40% ее расходуется на получение сложных и азотных минеральных удобренлй; азотная кислота используется для производства синтетических красителей, взрывчатых веществ, нитролаков, пластических масс, лекарственных синтетических веществ и других важнейших продуктов.
Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности являются атмосферный воздух и различные виды водород-содержащего сырья (уголь, сланцы, газ и др.). Одной из составных частей воздуха является азот, который используется в процессах получения аммиака, цианамида кальция и других продуктов азотной технологии [1].
Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья – углеводородами, применяемым для получения водорода или водород-содержащего газа. До 50-х годов текущего столетия заводы нашей страны использовали в качестве сырья в основном твердое топливо.
При производстве азотной кислоты образуются различные отходы. Самыми опасными из них считаются оксиды азота (хвостовые газы), которые, попадая в атмосферу, вступают в реакцию с водой и образуют азотную кислоту, выпадающую на землю в виде кислотных дождей.
Хвостовые газы производства слабой азотной кислоты содержат после абсорбционных колонн от 0,05 до 0,2% оксидов азота, которые по санитарным требованиям без дополнительной очистки запрещено выбрасывать в атмосферу.
Очистка хвостовых газов выполнятся в специальных аппаратах – реакторах селективной очистки.
Дипломный проект посвящен проектированию реактора селективной очистки, работающего в составе установки производства слабой азотной кислоты.
011|Установка производства слабой азотной кислоты под давлением 0,6 МПа|Т3|A2
012|Установка производства слабой азотной кислоты под давлением 0,6 МПа|ГП|A1
021|Реактор селективной очистки хвостовых газов|ВО|3xA1
040|Реактор селективной очистки хвостовых газов|С7|A2
050|Реактор селективной очистки хвостовых газов|С8|A2
060|Реактор селективной очистки|А2|A2
070|Поворотное устройство|СБ|A2
071|Поворотное устройство|ДТ|A4
080|Емкость|ВО|A1
090|Тройник|3D|A1