В данном дипломном проекте был спроектирован реактор получения нитрозных газов, 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 аппаратов, используемых на производстве. На основании анализа выбрана технологическая схема и аппарат, в котором выполняется синтез нитрозных газов.
Технологический раздел посвящен детальному описанию выбранной схемы производства и реактора. 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, укрепления отверстий.
Специальный раздел описывает выбранный способ изготовления и необхо-димые расчеты для сборки аппарата. 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 указа-ниями соответствующего раздела. При соблюдении указанных требований гарантируется долговременная и безопасная работа колонны конденсации.
Организациооно-экономический раздел содержит расчет величин, показы-вающих экономическую эффективность проекта.
Спроектированный ректор синтеза нитрозных газов удовлетворяет техническому заданию и может быть использован в производстве азотной кислоты.
| Введение | 5 |
| 1 Обзор состояния вопроса | 6 |
| 1.1 Сырье для получения азотной кислоты | 6 |
| 1.2 Методы получения азотной кислоты | 6 |
| 1.3 Конструкции контактных аппаратов | 12 |
| 2 Технологический раздел | 17 |
| 2.1 Описание технологической схемы и проектируемого оборудования | 17 |
| 2.2 Технологический расчет | 20 |
| 3 Расчетно-конструкторский раздел | 32 |
| 3.1 Разработка и описание конструкции проектируемого оборудования | 32 |
| 3.2 Выбор материала для изготовления аппарата | 34 |
| 3.3 Расчет обечайки работающей под внутренним давлением | 35 |
| 3.4 Расчет днища, работающего под внутренним давлением. | 37 |
| 3.5 Расчет толщины стенки конического днища | 38 |
| 3.6 Расчет укрепления отверстий | 42 |
| 3.7 Расчет фланцевого соединения обечайки и днища аппарата | 46 |
| 4 Специальный раздел | 49 |
| 4.1 Определение массы оборудования | 49 |
| 4.2 Доставка оборудования на монтажную площадку | 49 |
| 4.3 Выбор способа монтажа | 51 |
| 4.4 Выбор крана и расчёт такелажной оснастки | 52 |
| 4.5 Технические условия на эксплуатацию и ремонт аппарата | 56 |
| 5 Автоматизация оборудования | 60 |
| 5.1 Выбор и обоснование параметров контроля и управления | 61 |
| 5.2 Выбор и обоснование технических средств и систем автоматизации | 62 |
| 6 Безопасность и экологичность проекта | 69 |
| 6.1 Анализ опасных и вредных факторов производства | 70 |
| 6.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных и вредных факторов | 71 |
| 6.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях | 75 |
| 7 Организационно-экономический раздел | 77 |
| 7.1 Технико-экономическая характеристика | 77 |
| 7.2 Себестоимость продукции | 77 |
| 7.3 Обоснование производственной мощности | 78 |
| 7.4 Организация труда и расчет заработной платы. | 79 |
| 7.5 Расчет переменных и постоянных затрат | 81 |
| 7.6 Прибыль | 82 |
| 7.7 Расчет эффективности использования основных средств | 83 |
| 7.8 Сводные показатели эффективности проектного решения | 83 |
| 7.9 Заключение об экономической эффективности | 86 |
| Заключение | 87 |
| Список использованных источников | 88 |
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.
С 60-х годов XX века доля твердого топлива как сырья для получения водорода резко сокращалась. В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака является природный газ. В восьмидесятые годы XX века около 90% всего выпускаемого в нашей стране аммиака получали на предприятиях, использовавших в качестве сырья природный газ [1].
Одной из стадий производства азотной кислоты является конверсия аммиака, которая осуществляется в реакторе, называемом в производственных условиях контактным аппаратом.
Разработка реактора окисления аммиака для получения нитрозных газов является основной задачей данного дипломного проекта.