1.4 Виробництво теплоносіїв. Схема та устаткування

У хімічній промисловості теплообмінне обладнання за вагою і вартістю становить приблизно 15 - 18% від усього обладнання. У нафтопереробній і нафтохімічній промисловості до 50%.

Застосовується в хімічній, нафтохімічній і суміжних з ними виробництвах теплообмінна апаратура різноманітна як за своїм функціональним призначенням. Так і за конструктивним призначенням. У хімічній технології знайшли широке застосування для регенерації тепла рідких і газоподібних середовищ.

Холодильники – призначені для охолодження середовища, яким – небудь холодоагентом.

Конденсатори – призначені для конденсації чистих порід і пара газових сумішей. Дефлегматоры – призначені для виділення рідкої фази і паровий. Випарники – для виділення парів з рідкої фази при її кипінні.

За способом передачі тепла, теплообмінні апарати можна розділити на дві основні групи:поверхневі теплообмінники та теплообмінники змішані.

У поверхневих теплообмінних аппаратахпередача тепла від одного середовища до іншого відбувається через тверду стінку, яку прийнято називати поверхнею теплообмінника. В теплообмінниках змішування передача тепла відбувається в процесі безпосереднього контакту середовищ. У свою чергу поверхневі теплообмінні апарати діляться на рекуперативні і регенеративні.В рекуперативних теплообмінних аппаратахтеплообмен здійснюється через розділову стінку, а тепловий потік зберігає постійний напрям. Якщо ж два або більше теплоносіїв поперемінно зберігаються з однієї і тієї ж поверхнею нагріву, то теплообмінний апарат називають регенеративним.

2 Призначення водо-підготовки та джерела водопостачання, обладнання насосних станцій

Хімічна промисловість - один з найбільших споживачів води. Вода використовується майже у всіх хімічних виробництвах для різноманітних цілей. На окремих хімічних підприємствах споживання води сягає 1 млн м3 на добу. Перетворення води на один з найважливіших елементів хімічного виробництва пояснюється: наявністю комплексу цінних властивостей (висока теплоємність, мала в'язкість, низька температура кипіння та ін); доступністю і дешевизною(витрати виключно на отримання та очищення) нетоксичні; зручністю використання у виробництві та транспортування.

У хімічній промисловості вода використовується в наступних напрямках: 1. Для технологічних цілей як: розчинника твердих, рідких і газоподібних речовин; середовища для здійснення фізичних і механічних процесів (флотація, транспортування твердих матеріалів у вигляді пульпи та ін);

промивної рідини для газів; екстрагента і абсорбенту різних речовин. 2. Як теплоносій (у вигляді гарячої води та пари) і хладоагента для обігріву та охолодження апаратури. 3. В якості сировини і реагенту для виробництва різноманітної хімічної продукції (наприклад, водню, ацетилену, сірчаної та азотної кислот і ін) Масштаби споживання води хімічною промисловістю залежать від типу виробництва і коливаються в широких межах. Так, витратні коефіцієнти по воді (в м3 на тонну продукції) становлять: для азотної кислоти 200, віскозного волокна 1200, аміаку 1500, синтетичного каучуку 1600, капронового волокна 2500.

Водооборотные цикли технологічних установок, цехів і хімічних підприємств в цілому є найважливішим фактором раціонального використання водних ресурсів. У цих циклах здійснюється багаторазове використання води без викиду забруднених стоків у водойми, а споживання свіжої води для її заповнення обмежена тільки технологічними перетвореннями (в якості компонента сировини) і природними втратами.

Цикл з охолодженням Цикл з очищенням оборотної води оборотної води

1 - технологічна установка (цех);

2 - насосна станція; 3 - градирня (басейн);

4- очисні споруди;

5- камера для поповнення втрат води

У хімічних виробництвах використовуються три схеми водообігу залежно від тих змін, які зазнає вода в процесі виробництва:

-вода тільки нагрівається і має бути перед поверненням охолоджена в градирнях або басейнах; - вода тільки забруднюється і повинна бути перед поверненням очищена в спеціальних очисних спорудах; - вода нагрівається і забруднюється. Цей тип водообігу перед-ставляет комбінацію водо-обертів першого та другого типів.

Цикл з очищенням та

охолодженням оборотної води:

1- технологічна установка (цех);

2- насосна станція;

3- градирня (басейн);

4- очисні споруди;

5- камера для поповнення втрат води

Шкідливий вплив домішок, що містяться в промисловій воді, залежить від їх хімічної природи, концентрації, дисперсного стану, а також технології конкретного виробництва, яке використовує воду. Всі речовини, що присутні у воді, можуть перебувати у вигляді істинного.

Водопідготовкою називають комплекс операцій по видаленню з природної води шкідливих для виробництва домішок, що містяться в ній у вигляді суспензій, колоїдних частинок, розчинених солей і газів. У водопідготовку входять операції освітлення, зм'якшування, дегазації, а в окремих випадках знесолення і для знезараження питної води

Освітлення води досягається відстоюванням її з наступним фільтруванням через зернистий матеріал різної дисперсності. Для коагуляції колоїдних домішок і абсорбції забарвлених речовин, що містяться у воді, до неї додають електроліти – сульфати алюмінію і заліза.

Знезараження води забезпечується її хлоруванням або озонуванням.

Дегазація – видалення з води розчинених газів досягається хімічним способом, при якому гази поглинаються хімічними реагентами, наприклад, у разі діоксиду вуглецю.

Знесолення застосовується в тих виробництвах, де до води пред'являються особливо жорсткі вимоги по чистоті, наприклад, при отриманні напівпровідникових матеріалів, хімічно чистих реактивів, фармацевтичних препаратів. Знесолення води досягається методом іонного обміну, дистиляцією і электродиализом.

Пом'якшення називається обробка води для зниження її жорсткості, тобто зменшення концентрації іонів Са+2 різними фізичними, хімічними і фізико-хімічними методами.

На сучасних хімічних підприємствах частка капітальних витрат на водопідготовку становить 10-15% загального обсягу витрат на виробництво

хімічної продукції.