Проект переоснащення системи пиловловлювання барабанної сушарки сульфатного відділення коксохімзаводу (на прикладі ВАТ "Ясинівський КХЗ")

Сатураторний метод одержання сульфату амонію як найбільш перспективний для коксохімічних заводів. Опис технологічної схеми, конструктивні розрахунки апаратів. Вибір основного технологічного і допоміжного обладнання. Комп’ютеризація параметрів сатуратора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ЗМІСТ

Вступ

1. Техніко-економічне обґрунтування вибору місця будівництва виробництва

2. Аналітичний огляд

3. Характеристика сировини і речовин, що надходять на переробку

4. Фізико-хімічні основи технологічного процесу

5. Характеристика одержаного продукту

6. Опис технологічної схеми виробництва

7. Матеріальні розрахунки

8. Тепловий розрахунок сатуратору

9. Конструктивні розрахунки апаратів

9.1 Конструктивний розрахунок сатуратору

9.2 Конструктивний розрахунок сушарки

10. Вибір основного технологічного і допоміжного обладнання

11. Комп'ютеризація основних параметрів сатуратора

11.1 Визначення алгоритмічних задач управління

11.2 Ідентифікація перемінних

12. Норми технологічного режиму

13. Аналітичний (лабораторний) контроль за стадіями виробництва

14. Автоматичний контроль і регулювання

15. Охорона праці

15.1 Коротка характеристика виробництва і його шкідливі та небезпечні фактори

15.2 Заходи щодо покращення умов праці

15.2.1 Організаційні та технічні заходи

15.2.2 Розрахунок захистного заземлення

15.2.3 Розрахунок освітлення робочого приміщення

15.3 Заходи щодо пожежної безпеки

16. Охорона довкілля

16.1 Охорона атмосферного повітря

16.2 Оцінка впливу діяльності підприємства на стан водних ресурсів

16.3 Поводження з відходами на підприємстві

17. Оцінка фінансового стану підприємства

Висновки

Перелік посилань

ВСТУП

Аміак утворюється в процесі коксування з азоту і водню кам'яного вугілля. Велика частина азоту вугілля (до 60 %) залишається в коксі у виді термічно стійких азотистих з'єднань, а інша частина віддаляється з вугілля разом з летучими продуктами коксування - газом, смолою і надсмольною водою.

У газі азот знаходиться, головним чином, у виді елементарного азоту (20-30 %), аміаку (10-17 %), ціаністого водню (до 3 %) і легких піридинових основаній (0,07-0,1 %), у кам'яновугільній смолі азот знаходиться у виді піридинових і хінолінових основаній і інших органічних сполук, а в надсмольній воді у виді ціанідів, роданидів і інших солей амонію.

Сировиною для одержання сульфату амонію являється коксовий газ і вихідні сполуки, такі як сірчана кислота і «чиста» сірчана кислота.

Сульфат амонію уявляє з себе білі, прозорі кристали, які мають форму здовженого ромбу, розміри якого визначаються умовами його одержання.

Сульфат амонію широко використовують в сільському господарстві в якості добрива. Цінність цього добрива обумовлена порівняно високим вмістом азоту 21,2 %, який добре засвоюється із ґрунту коріннями рослин.

При використанні коксового газу можливо три способи одержання сульфату амонію: непрямий, прямий і напівпрямий. Частіше всього застосовують напівпрямий метод.

В залежності від апаратурного оформлення процесів поглинання аміаку сірчаною кислотою і кристалізації сульфату амонію відрізняють два різновиду напівпрямого способу, які отримали найбільше розповсюдження в промисловості, - сатураторний і безсатураторний.

При безсатураторному способі поглинання аміаку сірчаною кислотою здійснюється в форсунковому скрубері, який може зрощуватися як пересиченим, що вміщує у собі кристали сульфату амонію, так і ненасиченим розчином.

У роботі спеціаліста проаналізований сатураторний метод одержання сульфату амонію, як найбільш перспективний для коксохімічних заводів України.

1. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ МІСЦЯ БУДІВНИЦТВА ВИРОБНИЦТВА

У роботі спеціаліста розглядається проект переоснащення системи пиловловлюванні барабанної сушарки сульфатного відділення коксохімзаводу. Проект планується провести на ВАТ "Ясинівський КХЗ".

До складу заводу входять наступні основні цехи і підрозділу виробничого призначення:

- вуглепідготовчий;

- коксовий;

- уловлювання хімічних продуктів коксування;

- очищення коксового газу від сірководню;

- цех переробки сирого бензолу;

- теплоелектроцентраль ТЕЦ;

- біохімічна установка для очищення забруднених стоків;

- ремонтні, складські, транспортні і господарські об'єкти.

Як вугільну базу ВАТ "Ясинівський КХЗ" використовує вугілля Донецького басейну (Україна) і Кузнецького басейну (Росія), у т.ч. від збагачувальних фабрик України і Росії - 84,0 %, від збагачувальної фабрики ВАТ "Макіївський КХЗ" - 16,0 %.

Забезпечення електроенергією заводу виконане від ТОВ "Сервис-Инвест" відповідно до договору № 1.00.36.000 від 30.08.2002 р. і доп.угоді № 5 від 15.12.04 р. З огляду на значне споживання електроенергії в зв'язку з висновком з експлуатації цілого ряду об'єктів заводу, харчування об'єктів комплексу коксової батареї № 1 буде забезпечуватися в кількості 770 кВт (споживана потужність) від існуючих джерел. Додаткових лімітів на постачання електроенергії не потрібно.

Джерелом паропостачання заводу є ТЕЦ. З обліком виведених з експлуатації виробництв завод має вільні резерви для забезпечення комплексу коксової батареї № 1 парою, теплом, стисненим повітрям.

Джерелом водопостачання технічної води є мережі Макіївського відділення "Укрпромводчермет". Свіжа технічна вода, що поставляється Макіївським ВАТ "Укрпромводчермет", "Ясиновский КХЗ" використовується послідовно: спочатку в машинному відділенні цеху уловлювання, потім на поповнення систем оборотного водопостачання. Свіжа вода використовується для нестатків ТЕЦ і поповнення втрат в оборотних циклах.

Система водопостачання оборотна з градирнями, а в циклах гасіння коксу - з відстійниками.

Питна вода частково подається від магістральних мереж Макіївського міськводоканала і Макіївського відділення "Укрпромводчермет".

Очищені на біохімічній установці стічні води цеху уловлювання використовуються для гасіння коксу. Вежі гасіння коксу мають оборотний цикл по воді з відстоєм шламу у відстійниках.

Наявність допоміжних цехів (ремонтно-будівельного та ремонтно-механічного) забезпечують підтримку обладнання в робочому стані, а також технічний та плановий ремонт апаратури.

Завод має у своєму розпорядженні залізничні шляхи і власний рухомий склад, а так саме автотранспортний цех, що забезпечує постачання сировини і вивіз готової продукції і побутових і виробничих відходів.

У регіоні налагоджена підготовка висококваліфікованих кадрів. Тому підприємство забезпечене висококваліфікованими робітниками та інженерними кадрами.

Таким чином на ВАТ "Ясинівський коксохімічний завод" мається вся необхідна інфраструктура для переоснащення сульфатного відділення.

2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

Одержання сульфату амонію засновано на поглинанні аміаку з коксового газу розчином сірчаної кислоти і протіканні реакції нейтралізації.

2NН₃+Н₂SO₄ = (NН₄)₂SО₄ + Q.

Ці реакції протікають з виділенням тепла, кількість якого залежить від умов ведення процесу.

Утворення кристалів сульфату амонію відбувається при насиченні маткового розчину за рахунок безперервного процесу поглинання аміаку сірчаною кислотою або в результаті розпарювання розчину. Кристалізація починається з утворення центрів кристалізації - зародків кристалів. Для одержання великих кристалів необхідно забезпечити умови для їхнього росту, інтенсивність якого залежить від швидкості дифузії сульфату амонію з розчину до граней кристалів, швидкості переходу молекул солі з рідкої фази у тверду і швидкості відводу схованої теплоти кристалізації від поверхні кристалів у розчин.

У залежності від схеми охолодження, прямого коксового газу і витягу з нього аміаку розрізняють три способи одержання сульфату амонію: непрямий, прямій і напівпрямій.

При непрямому способі частина аміаку (20-30 % від загальних ресурсів) витягається з коксового газу конденсатом, що утвориться при охолодженні газу в первинних холодильниках до 25-35 °С, а інша частина (80-70 %) оборотною водою при промиванні газу в аміачних скруберах. Надсмольна вода (газовий конденсат) і слабка аміачна вода зі скруберів переробляються, потім в аміачних колонах з одержанням парогазової суміші, що складається з пар води, газоподібних аміаку, вуглекислоти, сірководню, ціаністого водню й інших компонентів. Ця суміш направляється в сатуратор, де аміак зв'язується із сірчаною кислотою з утворенням насиченого розчину сульфату амонію і кристалів солі, що виводяться з дна апарата з частиною розчину на центрифугу, а після промивання і сушіння передаються на склад.

Непрямий спосіб одержання сульфату амонію має велику гнучкість процесу, що дозволяє виробляти в залежності умов ринку, сульфат амонію або концентровану...