Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТАСтр 1 из 6Следующая ⇒
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………..……………………....3 1 ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………..…….…...4 1.1Метод производства…….………………………………………………………......4 1.2 Качество диаммонийфосфата согласно требованиям контракта………….…….4 1.3 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов…….….5 1.4 Описание технологического процесса и технологической схемы производства…………………………………………………………………….….…...8 1.5 Прием, хранение и снабжение производства основным сырьем….……..……12 1.5.1Снабжение экстракционной фосфорной кислотой и серной кислотой…......12 1.5.2Снабжение производства аммиаком……………………………………….……14 1.6 Технологическая схема отделения нейтрализации, гранулирования и ………. сушки……………………………………………………………………………….……14 1.7 Основные технологические параметры процесса………………………............16 1.8 Краткая характеристика аммонизатора-гранулятора……………………………17 2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………....................23 2.1 Конструктивный расчет гранулятора барабанного типа…………………….....23 2.2 Прочностной расчет гранулятора барабанного типа………………..…………..25 2.3 Материальный баланс гранулятора барабанного типа……………………….....27 2.4 Тепловой баланс..……………………………………………………………….....28 3 Ремонт и монтаж гранулятора………………………………………....................31 4 Автоматизация………………………….............................................................34 5 Охрана труда и техника безопасности………………………..……………………37 6 Экология…………………………………………………...…………………….......40 ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………....44
ВВЕДЕНИЕ
Основной задачей в производстве высококачественных комплексных удобрений разнообразного ассортимента является определение состава исходных компонентов и оптимальных условий гранулирования. Известно, что возможность получения широкого ассортимента удобрений на одном и том же оборудовании связана с необходимостью подбора различных технологических режимов. Для удобрений одних марок, например, требуется дополнительный подвод тепла и воды, для других — наоборот, удаление избыточного тепла и воды. Процесс гранулирования обычно регулируют изменением подачи воды, пара, кислот, растворов аммиакатов, ретура, исходных компонентов и других условий. Аммонизаторы-грануляторы получили широкое распространение в производстве сложных удобрений на основе аммиака, фосфорной, полнофосфорной и азотной кислот и других азот- и калийсодержащих компонентов. Эти аппараты отличаются высокой производительностью; их конструкция позволяет вводить в удобрение значительные количества нейтрализующего аммиака без потерь NH3 и усвояемой Р205.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Метод производства Получение минеральных удобрений на основе фосфатов аммония осуществляется методом нейтрализации фосфорной кислоты жидким аммиаком в смесителях - нейтрализаторах с получением пульпы кислых фосфатов аммония с последующей доаммонизацией и гранулированием в аммонизаторе - грануляторе с использованием ретура, сушкой в сушильном барабане, классификацией высушенных гранул, охлаждением и кондиционированием готового продукта. При производстве трехкомпонентных удобрений через ретурный цикл осуществляется подача сырья: концентрата минерального «Сильвин» и сульфата аммония в зависимости от номенклатуры выпускаемых удобрений. Диаммонийфосфат (диаммофос) удобрительный - сложное азотно – фосфорное удобрение, сокращенно ДАФ, в зарубежной литературе DАР. Диаммонийфосфат - гранулированный продукт белого цвета с желтоватым оттенком, хорошо растворимый в воде. По требованию потребителей возможно внесение окрашивающих добавок типа мелассы для придания продукту черного цвета. Достигнутая часовая производительность технологической системы по производству диаммофоса - 55 т/ч. 1.2 Качество диаммонийфосфата согласно требованиям Качество должно соответствовать требованиям ТУ 113-08-556-93 с Извещениями № 1, 2, 3 настоящего регламента, а при отгрузке на экспорт – требованиям заключенных контрактов.
Таблица 1.1 Качество диаммонийфосфата согласно требованиям контракта
Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов Таблица 1.2 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ Толщина стенок Расчетная толщина цилиндрической обечайки корпуса: а) при действии внутреннего давления PpD/(2j[s]-Pp)= 0, 481× 4000/(2× 0, 95× 155-0, 481) Sp=max PиD/(2j[s]и-Pи)= 0, 781 × 4000/(2× 0, 95× 200-0, 781)
6.54 Sp =max =8, 23мм 8, 23 Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки корпуса S=maxSр.+c+c0=8, 23 +1+0, 5=9.73мм Принимаем большее стандартное значение S=10мм. Допускаемое наружное давление: Из условия прочности [PH]s=2[s](S-c)/(D+S-c)=2× 155(10-1)/(4000+10-1)=0, 69 МПа Из условия устойчивости в пределах упругости при lp< l0 lp=8450мм C учетом обоих условий
Тепловой баланс Суммарная теплота гранулятора определяется теплотами, вносимыми: пульпой (Qп), серной кислотой (Qск), граншлаком (Qгр), теплотами реакции (Qр). Кроме того, теплоту вносит циркулирующий ретур (Qцр). Тепло расходуется с шихтой (Qш), газообразным аммиаком (Qа.г.), парами воды (Qв) и потерями в окружающую среду (Qпот): Qп+ Qск+ Qгр+ Qр+ Qцр= Qш+ Qа.г+ Qв+ Qпот
Приход тепла. Теплота пульпы состоит из теплот реакций образований моноаммонийфосфата (Qмаф) и диаммонийфосфата (Qдаф) и определяется по формуле: Qп= Qмаф+ Qдаф Теплота реакции образования моноаммонийфосфата (Qмаф) определяется по формуле: Н3РО4 + NН3 = NН4Н2РО4+75362кДж кДж Теплота реакции образования диаммонийфосфата (Qдаф) определяется по формуле: NН4Н2РО4 + NН3 = (NН4)2НРО4+96296кДж кДж Qп= 1170327+ 1336815=8290315 кДж В грануляторе происходят реакции связывания остатка фосфорной кислоты жидким аммиаком, доаммонизации моноаммонийфосфата, а так же нейтрализация избытка жидкого аммиака серной кислотой: Теплота реакции фосфорной кислоты с аммиаком: кДж где 2704, 2 – масса фосфорной кислоты, вступившая в реакцию с аммиаком, кг; 2, 868 – средняя удельная теплоемкость кислоты, кДж/(К ·кг); 333 – температура кислоты, К; 360 – количество аммиака, кг; -117, 2 – энтальпия аммиака при -27 º С и 1, 5 атм., кДж/кг. Теплота реакции доаммонизации (уравнение реакции см. выше): кДж Реакция нейтрализации избытка жидкого аммиака серной кислотой: Н2SO4+2NH3=(NH4)2SO4+193849кДж кДж. Теплота реакций составит: 2538718+679736+193849=3412303кДж Теплота вносимой серной кислоты определяется по формуле: где Мск – масса серной кислоты, поступающей в гранулятор, кг; tск – температура серной кислоты, поступающей в гранулятор, К; Сск - теплоемкость серной кислоты, поступающей в гранулятор, кДж/(К ·кг [5]. кДж Определим теплоту граншлака: кДж Определим теплоту ретура: кДж Таким образом, общий приход теплоты в гранулятор составит: 8290315+3412303+608220+374308+72864000=85549146 кДж. Расход тепла. Теплота шихты из гранулятора: кДж Теплота газообразного аммиака: кДж Теплопотери в окружающую среду принимаем равными 1, 7% от общего количества подводимой теплоты: кДж Всего расходуется теплоты: 82974304+956340+1489229=85419873кДж Избыток теплоты расходуется на испарение воды: 85549146-85419873=129273 кДж
Таблица2.4.1 Тепловой баланс аммонизатора-гранулятора
РЕМОНТ И МОНТАЖ ГРАНУЛЯТОРА Все виды ремонтов должны выполняться в строгом соответствии с графиком планово-предупредительных ремонтов, составленным на основе «Системы технического обслуживания и ремонта оборудования на химических предприятиях». Основанием для остановки на ремонт отдельных единиц оборудования, является приказ (распоряжение) по предприятию, производству с указанием непосредственного руководителя работ от подрядчика, а также лиц, ответственных за подготовку оборудования или объекта в целом к ремонту, за проведение мероприятий, необходимых для обеспечения безопасности этих работ и для оперативной связи с подрядчиками или ремонтной службой заказчика. Сдача оборудования в ремонт должна производится в соответствии с требованиями «Положения о порядке безопасного проведения ремонтных работ на химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих опасных производственных объектах» РД 09-250-98 с изменением № 1 (РДИ 09-501(250)-02), «Общих правил взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (ПБ 09-540-03) и «Инструкции о порядке организации и проведения ремонта технологического оборудования» на предприятии. Оборудование и трубопроводы, связанные с производством взрывоопасных, пожароопасных и вредных для здоровья людей веществ, передается подрядчику освобожденным от рабочей смеси, обезвреженным (нейтрализованным, пропаренным, провентилированным и т.д.) и отключенным от системы с помощью специальных заглушек в порядке, предусмотренном инструкцией, утвержденной техническим руководителем предприятия. Подготовка аппаратов, сосудов и коммуникаций к ремонту производится эксплуатационным персоналом заказчика под руководством начальника смены или начальника отделения и сдается руководителю ремонтных работ с отметкой в журнале или акте сдачи оборудования в ремонт о выполненных подготовительных работах и мероприятиях с обязательным оформлением наряда-допуска. Вскрытие люков аппарата или фланцевого соединения трубопровода должно производиться только в присутствии лица ответственного за безопасную эксплуатацию оборудования производства. Разборка или вскрытие аппарата, остановленного для внутреннего осмотра, чистки, ремонта и т.п., может производиться только после освобождения его от продукта и отключения от всех трубопроводов заглушками с явно видимыми хвостовиками. Перед ремонтом из оборудования и коммуникаций должен быть удален аммиак и осуществлена продувка азотом и воздухом до объемной доли кислорода не менее 18 %. Установка и снятие заглушек должны производиться сменным технологическим или ремонтным персоналом с последующей регистрацией в журнале «Установки и снятия заглушек» за подписью ответственного лица. Работы выполняются в соответствии с «Перечнем газоопасных работ». Все заглушки должны быть рассчитаны на определенное давление и пронумерованы. Номера и давление, на которое рассчитана заглушка, выбиваются на ее хвостовике. Все работы внутри аппаратов должны производиться в соответствии с требованиями «Типовой инструкции по организации безопасного проведения газоопасных работ», утвержденной Госгортехнадзором России. Все подготовительные работы и работы внутри аппаратов должны осуществляться только с разрешения и под руководством начальника производства или под руководством ответственного лица за выполнение этих работ. Работа внутри аппаратов должна быть немедленно прекращена: – при сигнале, извещающем об аварии; – при внезапном появлении запаха аммиака. Ремонтные и другие работы внутри аппарата должны производиться только специальным инструментом, не искрящим при ударах. Для освещения при работах внутри аппарата должны применяться только взрывозащищенные светильники. Объект (блок, установка) ремонт которого закончен, должен приниматься по Акту комиссией и допускаться к эксплуатации после тщательной проверки сборки технологической схемы, снятия заглушек, испытания систем на герметичность, проверки работоспособности систем сигнализации, управления и ПАЗ, эффективности и времени срабатывания отсекающих устройств.
Монтаж гранулятора. Перед монтажом машину необходимо тщательно очисть от антикоррозионных покрытий. Гранулятор устанавливается на бетонный фундамент. Глубина залегания фундамента зависит от качества грунта, но не должен менее чем 436 мм. Монтаж следует производить по рамному уровню. Необходимая точность установки гранулятора в обоих направлениях 0.5/1000. После выверки машины фундаментные болты заливаются бетоном. После затвердевания бетона следует затянуть гайки фундаментных болтов, проверяя положение гранулятора по уровню. Затяжка гаек должна производится равномерно и плавно. За тем под раму барабана подливается цементный раствор и ведётся окончательная отделка фундамента. При отделке фундамента необходимо предусмотреть закладку труб для подвода электропитания к автоматическому выключателю и от автоматического выключателя к барабану. Место установки автоматического выключателя выбирается с учетом, чтобы он не мешал при работе и ремонте. Заземляют машину к общей системе заземлению. Проверяют электрооборудование машины. Проверяют правильность зацепления зубчатой пары. После подключения машины к электросети проверяют правильность вращения барабана в соответствии для обеспечения возврата материала в барабан.
АВТОМАТИЗАЦИЯ
1 Для контроля и управления технологическим процессом предусмотрена автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) на базе микропроцессорной техники с использованием ПЭВМ, которая обеспечивает: – оперативное управление технологическим процессом и механизмами с единой операторской станции, располагаемой в помещении центрального пункта управления, расположенного вне опасных зон; – поддержание параметров технологических процессов в регламентируемых режимах; – постоянный анализ изменения параметров в сторону критических значений; – получение независимой объективной информации обо всех параметрах технологического процесса, состоянии оборудования, действиях оператора в виде сменных, суточных рапортов, автоматически распечатываемых на принтере; – постоянный контроль состояния среды во взрывоопасных зонах объекта; – регистрацию основных технологических параметров и срабатывания системы ПАЗ, контроль работоспособности средств ПАЗ; – выбор и рекомендация персоналу оптимальных управляющих воздействий; – действие средств управления и ПАЗ, прекращающих развитие опасной ситуации, обеспечение локализации аварийной ситуации, выбор и рекомендация персоналу оптимальных управляющих воздействий; – выдачу информации о ходе технологического процесса, состоянии электрических механизмов и состоянии безопасности на объекте, как для оперативного управления, так и в вышестоящую систему АСУП; 2 В общей системе управления технологическим процессом предусмотрена непрерывная работа системы противоаварийной защиты (ПАЗ) Формирование сигналов для ее срабатывания базируется на регламентированных, предельно-допустимых значениях параметров, определяемых свойствами обращающихся веществ и характером процесса. Система ПАЗ, предупреждающая возникновение аварийной ситуации при отклонении от предельно-допустимых значений параметров обеспечивает безопасную остановку или перевод процесса в безопасное состояние по заданной программе путем закрытия отсечных клапанов и дистанционного закрытия электрозадвижек на трубопроводах подачи аммиака. 3 Технологические системы оснащены средствами автоматического контроля параметров, определяющих взрывоопасность процесса с регистрацией показаний и предаварийной и предупредительной сигнализацией их значений и средствами противоаварийной защиты с применением средств микропроцессорной и вычислительной техники. 4 Выбор средств системы ПАЗ осуществлен с учетом их надежности и быстродействия. Надежность обеспечивается наличием систем диагностики и самодиагностики, резервированием источников питания, нарушение системы управления не влияет на работу системы ПАЗ. При выходе из строя системы ПАЗ дистанционный перевод технологии в безопасное состояние резервирован с клавиатуры операторской станции. 5 Исполнительные механизмы системы ПАЗ, кроме указателей крайних положений непосредственно на этих механизмах, имеют устройства, позволяющие выполнить индикацию крайних положений в помещении операторной. 6 Для защиты технологического оборудования от разрушений и исключения возможности взрывов и пожаров для отключения технологических блоков предусматривается установка отсекающих устройств с дистанционным управлением и временем срабатывания не более 120 секунд (для блоков III категории). При этом реальное время срабатывания с учетом класса точности приборов, инерционности системы измерения, диапазона измерения, времени обработки сигнала контроллером и собственно временем полного закрытия применяемого отсечного устройства составляет значительно менее 120 секунд. Время срабатывания электрозадвижек не более 130 секунд. 7 Системой ПАЗ предусмотрено: Автоматическое закрытие отсекателей, установленных на трубопроводах подачи аммиака на технологическую систему, при: – превышении предельно - допустимой концентрации аммиака в производственных помещениях; – остановке аммонизатора - гранулятора поз. 251, 252, сушильного барабана Автоматическое закрытие отсекателей, установленных на трубопроводах подачи жидкого аммиака к смесителям – нейтрализаторам поз. 271…278, при падении или превышении давления жидкого аммиака в трубопроводе перед смесителями - нейтрализаторами; Автоматическое включение сигнализации при превышении предельно - допустимой концентрации аммиака в производственных помещениях. Автоматическое включение аварийных вентиляторов при превышении предельно - допустимой концентрации аммиака в производственных помещениях. Автоматическое включение сигнализации при падении объемного расхода кислоты в смесители Автоматическое включение сигнализации при превышении предельно - допустимой температуры топочных газов перед сушильным барабаном. Блокировка срочной аварийной остановки подачи реагентов в технологические аппараты нажатием кнопки «Стоп» сушильного барабана поз. 255, 256. 8 В системе ПАЗ и управления предусмотрено дополнительное электропитание от источника бесперебойного питания, что обеспечивает перевод объекта в безопасное состояние при нарушении основного питания. Обеспечивается исключение возможности произвольных переключений в системе при восстановлении питания. Возврат технологического объекта в рабочее состояние после срабатывания ПАЗ выполняется обслуживающим персоналом по инструкции. 9 Разработан «План локализации аварийных ситуаций», с определением необходимых действий и мер защиты персонала от воздействия вредных веществ при возникновении аварийных ситуаций.
ЭКОЛОГИЯ Выбросы в атмосферу Таблица 6.1
Продолжение таблицы 6.1
Сточные воды Сточные воды в производстве отсутствуют. В производстве предусмотрена хозбытовая и промливневая водоотводящая сеть.
Твердые и жидкие отходы Вид, состав и объем отходов производства, подлежащих утилизации и захоронениюпредставлены в таблице 6.2 Таблица 6.2
Меры, обеспечивающие надежность охраны водных ресурсов и воздушного бассейна в случае аварийных ситуаций и остановок производства на ремонт. Кроме того, предусмотрены средства автоматического отключения подачи кислоты при достижении предельного уровня заполнения хранилищ поз. Е-1…..Е-6. Отделения нейтрализации и абсорбции в корпусах 2.67 и 2.70, где возможны проливы, оборудованы химзащищенными полами и поддонами, куда сливаются и растворы от промывки оборудования при проведении ремонтных работ и воды от смыва полов. Проливы и промводы собираются в заглубленный сборник поз. 296, из которого погружным насосом поз. 298 перекачиваются в сборники абсорбции для использования в технологическом процессе. При аварийной остановке вентиляторов системы абсорбции поз. 237, 238, 415/1-3 срабатывает блокировка по закрытию клапана – отсекателя, установленного на трубопроводе подачи жидкого аммиака на технологическую систему. Интенсивность орошения абсорберов поз. 441, 442; 461, 462, 471, 472 контролируется оператором ДПУ АСУТП по значениям токовых нагрузок подающих насосов поз. 445, 446, 465, 466, 517, 518. При достижении минимально установленного значения срабатывает предупреждающая световая и звуковая сигнализация на ПЭВМ.
ЛИТЕРАТУРА 1. Большая советская энциклопедия / под ред. А.Н. Прохорова. – М.: Советская энциклопедия, 1976. – Т.23. 2. Классен П. В., Гришаев И. Г. Основные процессы технологии минеральных удобрений. – М.: химия, 1990. – 304 с. 3. Кононов А. В., Стерлин В. Н., Евдокимова Л. И. Основы технологии комплексных удобрений. – М.: Химия, 1988. – 320 с. 4. Копылев В.Н.. – М.: Химия, 1981. – 224 с. «Общая химическая технология и основы промышленной экологии». Под ред. Ксензенко. – М.: «Колос», 2003г. 5. Кочетков В. Н. Фосфорсодержащие удобрения. Справочник. – М.: Химия, 1982. – 400 с 6. Кувшинников И. М. Минеральные удобрения и соли. Свойства и способы их улучшения. – М.: Химия, 1987. – 256 с. 7. Мухленов И. П. Основы химической технологии. – М.: Высшая школа, 1991 г. 8. Позин М. Е. Технология минеральных удобрений. – Л.: Химия, 1989 – 352 с. 9. Позин М.Е., Зинюк Р.Ю. Физико-химические основы неорганической технологии. - Л.: Химия, 1985 г. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 1042; Нарушение авторского права страницы