Курсовая работа (т): Расчет абсорбционной установки для улавливания фторгазов в производстве экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК)

 - нормативное допускаемое напряжение, МПа (для стали Х17Н13М2Т  = 156 мПа).

 МПа

. Расчет толщины стенки:

, (10.2)

где  - расчетное давление, МПа;

D - внутренний диаметр аппарата, м;

[] - допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки, МПа;

φ - коэффициент, учитывающий ослабление обечайки из-за сварного шва и наличие неукрепленных отверстий ();

С - прибавка на коррозию, м.

 - дополнительная прибавка, м.

Толщина стенки для полого абсорбера:

 м.

Толщина стенки для АПС:

 м

11. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Условия безопасности ведения процесса

Для предотвращения попадания вредных веществ в рабочую зону цеха необходимо:

 соблюдать установленный регламентом режим работы;

 обеспечить бесперебойную работу вентиляционных и аспирационных устройств, а также герметизацию оборудования;

 соблюдать график ППР оборудования и коммуникаций;

 постоянно осуществлять контроль за состоянием воздушной среды на рабочих местах.

Все работники цеха должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты: спецодеждой, защитными очками, респираторами, противогазами.

В производстве экстракционной фосфорной кислоты вредными веществами являются: пыль апатитового концентрата, серная, фосфорная и кремнефтористоводородная кислоты, фосфогипс, фтористые газы. Могут иметь место ожоги паром, а также электрические и механические травмы.

Фосфорная кислота при попадании на открытые участки тела вызывает химические ожоги. Пары фосфорной кислоты раздражают слизистые оболочки. ПДК паров фтористых соединений над фосфорной кислотой - 1 мг/м. Индивидуальные средства защиты: суконная спецодежда, резиновые сапоги и перчатки, каски, очки, противогазы марок Б, БФК.

Кремнефтористоводородная кислота представляет собой агрессивную жидкость, отравление которой приводит к нарушениям кальциевого и фосфорного обмена в организме и поражению центральной нервной системы. При попадании на кожу вызывает химические ожоги. ПДК в пересчете на F - 0,5 мг/м.

Фтористые газы вызывают разрушение слизистых оболочек, а при тяжелых отравлениях - отек легких. ПДК фтористых газов в пересчете на F - 0,5 мг/м.

Токсикологические характеристики кремнефтористрводородной кислоты H2SiF6 и фтористых соединений HF и SiF4 представлены в таблице 11.1.

Таблица 11.1. Токсикологическая характеристика веществ.

В целях безопасности ведения технологического процесса необходимо соблюдать следующие основные требования:

. Пуск в работу оборудования производить только после проверки отсутствия людей внутри аппарата или около движущихся его частей, предупреждая о пуске световыми или звуковыми сигналами.

. Чистку оборудования производить только в спецодежде при наличии респиратора или противогаза

. Перед ремонтом трубопроводы и оборудование должны быть опорожнены и тщательно промыты водой.

. Фланцевые соединения трубопроводов, соединительные муфты центробежных насосов и вентиляторов должны быть заключены в кожуха.

. Систематически следить за герметичностью оборудования.

. Использовать переносные лампы только при условии питания их током напряжением не выше 36 вольт.

. Все электрооборудование должно быть заземлено.

. Запрещается производить:

чистку и ремонт оборудования на ходу;

подтягивание сальников при работе насоса.

. Все рабочие должны знать инструкцию по:

рабочему месту;

уходу, пуску и эксплуатации обслуживаемого оборудования;

технике безопасности, промышленной санитарии и противопожарной профилактике.

Администрация цеха должна требовать от рабочих точного соблюдения и выполнения инструкций.

. Допуск к самостоятельной работе осуществляется только после стажировки на рабочем месте и сдачи экзамена комиссии. Проверка знаний проводится ежегодно

.2 Основные правила первого пуска цеха в эксплуатацию

Перед пуском оборудования в эксплуатацию необходимо проверить:

. Состояние оборудования, механизмов, КИПиА, запорной арматуры и коммуникаций;

. Отсутствие посторонних предметов в аппаратуре;

. Чистку рабочих мест;

. Герметичность оборудования;

. Отсутствие подсосов на всех вакуум линиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы над курсовым проектом была достигнута поставленная цель: рассчитана абсорбционная установка для улавливания фторгазов от экстрактора в производстве ЭФК, для чего первоначально был произведен обзор необходимой литературы, позволивший больше узнать о процессе абсорбции, о видах абсорбционных аппаратов, принципах их действия, на основании чего выбрана и рассмотрена установка, состоящая из полого абсорбера и АПС.

Для выполнения требуемой задачи в первую очередь был осуществлен расчет материального баланса. В полый абсорбер поступает газа и 4 %-ной H2SiF6 276978,25 кг/ч, что соответствует количеству выходящего газа и 20 %-ной H2SiF6. Таким образом, материальный баланс сходится. Для аппарата АПС был рассчитан расход жидкой фазы (0,229 кг/с). Произведен выбор конструкционного материала, стойкого в рабочей среде (сталь Х17Н13М2Т).

Следующий этап включал расчет основных конструктивных размеров аппаратов: полый абсорбер (D = 7,8 м; Н = 12м); АПС (D = 5,5 м; Н = 16,4 м).

Как известно, для осуществления процесса необходимо вспомогательное оборудование, расчет и подбор которого также произведен в курсовой работе: был рассчитан центробежный насос марки Х160/49/2 с двигателем АО2-81-2; вентилятор марки В-Ц12-49-8-01; произведен механический расчет аппаратов на прочность.

Снижение содержания фтора в газах после абсорбции связано с совершенствованием методов щелочной абсорбции, промывкой газов большим количеством воды с получением разбавленных растворов H2SiF6, уменьшением туманообразования за счет подогрева газов перед абсорбцией, разработкой ионитных фильтров для очистки, обладающих низким гидравлическим сопротивлением.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Соколов Р. С. Химическая технология: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений: В 2 т. - М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2000. - Т. 1: Химическое производство в антропогенной деятельности. Основные вопросы химическое технологии. Производство неорганических веществ. - 368 с.

2. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1968. - 848 с.

3. Технологический регламент производства ЭФК в условиях ОАО «Аммофос».

4. Краткая химическая энциклопедия. Т.2./ Под ред. кол. Кнунянц И.Л. - М.: Советская энциклопедия, 1967. - 1336 с.

5. Павлов К.Ф. и др. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

6. Терещенко Л.Я., Орехов И.И., Лаптев М.Я. Технология неорганических веществ. Производство фосфорной и серной кислот. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Л.: СЗПИ, 1968. - 158 с.

7. Дохолова А.Н. и др. Производство и применение аммофоса. - М.: Химия, 1977.

8. Позин М.Е. и др. Технология минеральных солей, ч.2. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Л.: Химия, 1970. - 1558 с.

9. Бабкин В.В., Бродский А.А. Фосфатные удобрения России. - М.: Агрохим - принт, 1995. - 464 с.

10.Полоцкий М.Н., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации. - М.: химия, 1982. - 296 с.

11.Общая химическая технология: В 2 т. т.1: Теоретические основы химической технологии. /Под ред. проф. И.П. Мухленова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1977. - 287 с.

12.Расчеты по технологии неорганических веществ. / Под ред. М.Е. Позина. - 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Химия, 1977. - 496 с.

13.Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского - М.: Химия, 1983. - 272 с., ил.

14.Краткий справочник физико-химических величин. / Под ред. А.А Равделя и А.М. Пономаревой. - Л.: Химия, 1983. - 232 с.

15.Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчеты химической аппаратуры. - Л.: Машиностроение, 1970. - 752 с.

16.Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Химия, 1976. - 656 с.

17.Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Т.1. - Калуга: Изд. Н. Бочкаревой, 2002. - 852 с.

18.Кувшинский М.Н., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности». - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Высш. шк., 1980. - 223 с.

19.Соколовский А.А., Яшке Е.В. Технология минеральных удобрений и кислот: Учебник для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1979. 384 с.

20.Технология неорганических веществ и минеральных удобрений: Учеб. для техн. Мельников Е.Я., Салтанова В.П., Наумова А.М. и др. - М.: Химия, 1983. - 432 с.