«Рассчет и проектирование стадии денитрации отработанных кислот производительностью 80тсут, 98%-ой азотной кислоты» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Аналитическая часть

1.1 Историческая справка

1.2 Общие сведения о концентрировании серной кислоты

1.2.1 Физико-химические свойства серной кислоты

1.2.2 Раскисление серной кислоты при ее концентрировании

1.3 Методы концентрирования серной кислоты

1.4 Выбор и обоснование метода производства

1.5 Химизм основных и побочных реакций

2. Расчетно-технологическая часть

2.1 Описание и режимы технологического процесса

2.1.1 Краткое описание технологического процесса

2.1.2Денитрация и концентрирование азотной кислоты

2.1.3 Контроль технологического процесса концентрирования азотной кислоты

2.1.4 Улов нитрозных газов

2.1.5 Контроль технологического процесса улова нитрозных газов

2.1.6 Концентрирование серной кислоты

2.1.7 Технологический процесс и режим работ колонны концентрирования серной кислоты БМКСХ

2.1.8 Порядок пуска вихревой колонны

2.1.9 Останов вихревой колонны

2.2.2 Упаковка, маркировка регенерированной серной кислоты

2.2.3 Прием кислот со стороны

2.3 Техническая характеристика сырья, полуфабрикатов и продуктов

2.4 Материальный баланс производства

2.5. Расчет теплового баланса вихревой колонны

2.6 Выбор и расчет технологического оборудования

2.7 Механический расчет вихревой ферросилидовой колонны концентрирования серной кислоты

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ПРОФИЛАКТИКА

4 АВТОМАТИЗАЦИЯ

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Заключение

Список использованных источников

Введение

Азотная и серная кислоты находят широкое применение в химической промышленности; ни одно нитросоединение не может быть получено без азотной и, как правило, без серной кислот. Так, например, нитроцеллюлоза, используемая для получения целлулоида, кинопленки, линолеума и другой подобной продукции, нитроглицерин, являющийся составной частью динамитов и победитов, а также ряд взрывчатых веществ требуют применения азотной кислоты для образования нитрогрупп и серной кислоты для связывания реакционной воды.

При образовании нитросоестинении получается большое количество отработанных кислот, которые необходимо разделить на составные части и укрепить до нужной концентрации. Правильно построенный кислотооборот должен быть таким, при котором все отработанные кислоты после регенерации и концентрирования полностью использовались бы на заводе. При идеально построенном кислотном хозяйстве и совершенных схемах технологического процесса азотная кислота должна расходоваться только на реакцию образования нитросоединений, а серная кислота, которая в реакции не участвует, вообще не должна теряться. Практически это выглядит так: азотная кислота, кроме реакции образования основного продукта, частично теряется с промывными водами при стабилизации и участвует в побочных реакциях, получения малостойких эфиров, разрушающихся при промывке; кроме того, азотная кислота улетает в вентиляционную систему и далее в поглотительную систему, а вследствие недостаточно совершенной схемы,

азотная кислота не вся улавливается и примерно 5% теряется в атмосферу; наконец, имеют место потери при концентрировании азотной кислоты. Серная кислота расходуется на образование сульфоэфиров, разрушающихся при промывках, и теряется при стабилизации продукта; кроме того, имеются потери при регенерации отработанной смеси и концентрировании серной кислоты.

Для покрытия указанных выше потерь на заводах в зависимости от потребности строятся собственные цехи азотной и серной кислот или же свежие кислоты завозятся со стороны, но ни в коем случае, не следует допускать вывоза слабых кислот с завода /3/.

В настоящее время развитие производств, применяющих смесь азотной и серных кислот в качестве нитрующего агента, привело к получению огромных количеств отработанных кислотных смесей. Эти смеси с экономической точки зрения необходимо регенерировать и в необходимых расчетных концентрациях возвращать обратно в производственный цикл, тем самым удешевляя единицу себестоимости готовой продукции.

Состав тройных смесей HNO3 – H2SO4 – H2O, поступающих на регенерацию, колеблется в довольно широких пределах. В одних случаях они представляют сильно разбавленные кислотные смеси с содержанием азотной кислоты 5-10%, в других случаях отработанные кислоты содержат 1-2% азотной кислоты и 65-70% серной кислоты, в которой растворены окислы азота N2O3, образующие нитрозилсерную кислоту HNSO5.

Регенерация таких смесей представляет собой определенные трудности и требует изыскания все новых и новых способов, обеспечивающие нормальное ведение процесса разгонки отработанных кислот, а также получение азотной и серной кислот, которые по своим качествам и техническим характеристикам не уступают свежим кислотам применяемым для нитрации /1/.

Заключение

Целью данного проекта является рассчитать и спроектировать стадию денитрации отработанных кислот производительностью 80т/сут, 98%-ой азотной кислоты.

В соответствии с целью, задачами и исходными данными выполнен курсовой проект, по результатам которого можно сделать следующие выводы:

1. Был рассмотрен технологический процесс денитрации рекуперированных и уловленных кислот с последующим концентрированием азотной кислоты и регенерацией серной кислоты с подробным изучением технологического процесса и режима работ колонны концентрирования БМКСХ.

2. Проведен сравнительный анализ существующих аппаратов для денитрации азотной кислоты, и выявлены основные достоинства и недостатки.

3. Осуществлены необходимые материальные и технологические расчеты.

4. Описаны требования и меры безопасности при эксплуатации производства.

5. Предложена более эффективная конструкция вихревой колонны. Усовершенствования направлены на снижение гидравлического сопротивления, металлоемкости и высоты аппарата и вторичного брызгоуноса кислоты, повышение эксплуатационной надежности вихревой технологии.

Список литературы

1. Атрощенко, В.И. Технология азотной кислоты / В.И. Атрощенко, С.И. Каргин. - М.: Химия, 1970. - 493с.

2. Амелин, А.Г. Производство серной кислоты / А.Г. Амелин, Е.В. Яшке. - М.: Высшая школа, 1974. - 223с.

3. Лебедев, А.Я. Установки для денитрации и концентрирования серной кислоты / А.Я. Лебедев.- М.: Химия, 1972. - 240с.

4. Амелин, А.Г. Технология серной кислоты / А.Г. Амелин. - М.: Химия, 1983. - 340с.

5. Производство азотной кислоты: технологический регламент/ ФКП «КП КПЗ», - Казань, 1974. – 300с.

6. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - М: Химия, 1971. - 783с.

7. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, А.Т. Романков, А.А. Носков. - А.: Химия,1987. - 705с.

8. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справочное пособие / Б.Д. Кошарский, Т.У. Бедновская, В.А. Бек и др. - Л.: Машиностроение, 1976. - 448с

9. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А.А Лащинский, А.Р. Толчинский.: Л.: Машиностроение, 1970. - 752с

10. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под. ред. Ю.И. Дытнерского.- М: Химия, 1989. - 546с.

11. Фарзанс, Н.Г. Технологические измерения и прибоы / Н.Г. Фарзанс, П.В. Ильясов. - М.: Высшая школа,1982.-260с.

12. Макаров, Г.В. Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров.- М:Химия, 1989.-495с.

13. ГОСТ 7.1-2003. Издание. Примеры библиографического оформления документов. – М.: Изд-во стандартов, 2004.-7с

14. ГОСТ 14192-96. Издание. Транспортная маркировка. – М.: Изд-во стандартов, 1997.- 12с

15. ГОСТ 19433-88. Издание. Нанесение знаков безопасности на упаковку. – М.: Изд-во стандартов, 1989.-3с

16. ГОСТ 10585-75. Издание. Технические условия на мазут. – М.: Изд-во стандартов, 1975.- 5с

17. ГОСТ 2184-77. Издание. Кислота серная регенерированная. – М.: Изд-во стандартов, 1977.- 7с

18. ГОСТ 701-78. Издание. Кислота азотная концентрированная. – М.: Изд-во стандартов, 1979.- 11с

19. ГОСТ 1500-78. Издание. Меланж кислотный. – М.: Изд-во стандартов, 1979.- 8с

20. ГОСТ5542-70. Издание. Газ природный. – М.: Изд-во стандартов, 1971.- 12с