Рассчитать и спроектировать фазу адсорбционно-десорбционного цикла диоксида углерода

Цена за работу 2000р

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.

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.

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 ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

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. – Великий Новгород, 1980. –100с.
7 Махоткин А. Ф. Теоретические основы очистки газовых выбросов производства 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 Романков, 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.