MKP

3.1 Содержание и объем разделов исходных данных к междисциплинарному курсовому проекту

Введение

Очень важный раздел, который должен включать информацию, кратко освещающую три основных вопроса:

−состояние или актуальность проблемы с четкой формулировкой цели проекта и необходимыми, но достаточными аргументами для ее обоснования – объемом до 1 с.;

−средства и методы достижения цели проекта – до 1 с.;

−структуру и содержание разделов пояснительной записки – 1–2 с.

1 Общие сведения о технологии

Приводится информация из литературных источников о технологических процессах, методах производства тех аналогов, с которыми сравниваются рекомендуемые в проекте процессы или методы. Отражаются техни- ко-экономические показатели производств-аналогов. Характеризуются экспериментальные установки, на которых проведены научноисследовательские работы, являющиеся основанием для формирования исходных данных для проектирования. Объем раздела составляет от 3 до 5 с.

2 Перспективы производства и потребления

В этом разделе объемом 2–3 с. обосновывается потребность в проектируемой продукции на перспективу производства с учетом возможности реализации побочных продуктов, а также обеспеченность сырьем и материалами требуемого качества. Приводится оценка экспортных возможностей.

11

3 Обзор литературных источников

Включает критический анализ литературных источников – в том числе патентных – по химии, технологии и инженерному оформлению аналогов проектируемого производства и перечень рекомендуемых для совершенствования производства изобретений. Завершают обзор формулировкой задач, которые необходимо решить в проекте для достижения цели, сформулированной во введении. Объем раздела – до 20 с.

4 Характеристика продукции

Объем раздела составляет 2-3 с.

4.1 Наименование продукции и НТД1

Приводят техническое наименование продукции и название соответствующего государственного или отраслевого стандарта (ГОСТ, ОСТ), технических условий (ТУ), стандарта предприятия (СтП), согласно требованиям которых планируется осуществлять производство.

4.2 Физико-химические свойства

Подраздел содержит характеристики основных свойств и качества планируемой продукции, а также физико-химические свойства и константы: внешний вид, плотность, растворимость, температура плавления или застывания, кипения, упругость паров, вязкость, электропроводность, диэлектрическая постоянная и другие. Все данные должны соответствовать аналогичным данным, принятым в НТД или данным, приведенным в литературных источниках с обязательной ссылкой на них. При получении нескольких товарных продуктов характеристики приводятся для каждого из них.

1 НТД – нормативно-техническая документация

12

5 Характеристики материальных потоков и энергетических средств

Данные систематизируют в виде таблицы (таблица 1), в которую включают все виды сырья, материалы, полупродукты и энергоресурсы, используемые в технологическом процессе. Показатели в таблице приводят с допустимыми отклонениями.

Таблица 1 – Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергетических средств

Материалы

Полупродукты

Энергетические средства

При необходимости оговариваются особые требования к сырью, материалам, полупродуктам и энергоресурсам, используемым в производстве, в т. ч. требования к технологической воде, сжатому воздуху, азоту и другим инертным газам, входящим в непосредственный контакт с продуктами производства.

6 Свойства рабочих сред

Объем раздела составляет 2-3 с.

6.1 Физико-химические и теплофизические характеристики

Приводятся физико-химические константы и теплофизические характеристики исходных, промежуточных, побочных и конечных продуктов, реакционных масс, смесей и отходов производства в рабочих диапазонах температур и давлений:

−температуры плавления, кипения, размягчения;

13

−теплоты фазовых переходов;

−теплоемкость, теплопроводность;

−вязкость, плотность;

−растворимость в воде и других растворителях;

−упругость паров;

−диэлектрическая проницаемость;

−коэффициент объемного расширения;

−поверхностное натяжение;

−способность образовывать азеотропные смеси Для твердых и смолообразных (аморфных) продуктов приводятся

сведения по:

−способности к налипанию и слеживаемости, комкованию;

−смачиваемости, смерзаемости, гигроскопичности;

−абразивным свойствам;

−насыпному весу и плотности, гранулометрическому составу;

−склонности к разложению, самовозгоранию;

−возможности перемещения пневмотранспортом с указанием транспортирующего агента или в виде суспензий, эмульсий, расплава по трубопроводам;

−способам отвода статического электричества.

6.2 Параметры массопереноса

Приводятся характеристики процессов массопередачи, в т. ч.:

−коэффициенты диффузии, относительной летучести в разделяемых, например, ректификацией, смесях;

−коэффициенты Генри для газов, разделяемых абсорбцией;

−коэффициенты распределения для экстракционных процессов и расслаивающихся жидкостей или взамен указанных коэффициентов соответствующие равновесные концентрации в сосуществующих фазах.

14

7 Физико-химические основы технологических процессов

Объем раздела может достигать 10 с. Приводится анализ физикохимических превращений по стадиям, включая побочные реакции, в последовательности:

−схемы химических реакций;

−тепловые эффекты химических реакций и физических процессов;

−анализ механизма основной реакции с выявлением лимитирующей стадии;

−конверсия исходных веществ и выходы целевых продуктов по стадиям;

−влияние гидродинамических условий проведения процесса на его основные показатели.

8 Описание и анализ технологической схемы

Объем раздела составляет 2–3 с. В разделе анализируется технологическая схема известного действующего производства путем дифференциации физических процессов и процессов, совмещенных с химическими превращениями. Окончательный вариант оформления предлагаемой технологической схемы принимается с учетом анализа технологических принципов наилучшего использования разности потенциалов, сырья, энергии, оборудования и технологической соразмерности этих принципов [4]. В этом же разделе приводят рекомендации по снижению энергозатрат и использованию вторичных энергоресурсов. Предлагаемая схема должна содержать все технологически необходимые аппараты и машины по всем основным и вспомогательным стадиям, включая переработку или обезвреживание отходов производства, сточных вод и газовых выбросов.

На технологической схеме указывают:

−рекомендуемые параметры теплоносителя или охлаждающего агента на входе в каждый теплообменный аппарат;

−схему регулирования важнейших параметров процесса с указанием основной отсекающей и регулирующей арматуры.

15

9 Материальный и энергетический балансы

Составляются на единицу времени, на единицу выпускаемой продукции, на один производственный поток или на мощность производства в целом и оформляются в виде таблицы. Таблица материального баланса для непрерывных процессов может размещаться на технологической схеме внизу или на отдельных листах графической части проекта. Эта таблица

10 Расходные коэффициенты сырья и материалов

Данные оформляются в виде таблицы.

16

11 Данные для расчета и выбора основного оборудования

Объем раздела составляет 2–3 с. Приводятся рекомендации и обоснования к требованиям расчета и выбора технологического оборудования, а также коэффициенты заполнения реакционных аппаратов. Для реакционных процессов указывают:

−съем с единицы реакционного объема или веса катализатора;

−время контакта реагирующих веществ;

−объемные и линейные скорости реакционных потоков;

−величина сопротивления слоя катализатора в условиях процесса;

−рекомендации по характеру перемешивания реакционных масс, типу перемешивающего устройства, интенсивности перемешивания.

Для процессов разделения, смешения, измельчения, дозирования

приводят рекомендации по выбору соответствующего оборудования. В этом же разделе рекомендуют конструкционные коррозионно-стойкие и защитные, в т. ч. неметаллические, материалы для изготовления основного технологического оборудования, трубопроводов, арматуры, а также прокладочные материалы. В заключение приводят рекомендации по конструктивным особенностям элементов основного оборудования: например, по типу, к. п. д., эквивалентной высоте контактных устройств, числу теоретических ступеней контакта, сопротивлению контактных устройств и др.

12 Аналитический контроль производства

Объем раздела составляет 2–3 с. Раздел содержит карту аналитического контроля производства, включающую указания о месте отбора пробы, периодичности выполнения анализа, контролируемом параметре и нормируемых пределах его измерения, используемой методике анализа и квалификации его исполнителя.

Далее приводятся:

17

−трудозатраты – ч/смена или ч/сут. – на обеспечение аналитического контроля производства, в т. ч. по химическим и инструментальным методам анализа;

−перечень специального лабораторного оборудования;

−особые требования, если таковые есть, для проектирования лабораторного помещения.

Заканчивают исходные данные выводами и списком использованных источников.

3.2 Разработка задания на проектирование объекта

Задание на проектирование разрабатывается на основании анализа исходных данных в соответствии с целью проекта и представляет собой перечень основных требований, включая состав графических материалов (таблица 6). Задание необходимо для уточнения содержания разделов проекта и последовательности их разработки.

18

Продолжение таблицы 6

3.3 Организация разработки исходных данных

Разработку исходных данных ведут в соответствии с планомграфиком (таблица 7).

19

Продолжение таблицы 7

Работа над проектом во втором семестре начинается с уточнения задания на проектирование и формулирования основных задач расчета. Результаты этой работы должны быть представлены в типовой таблице (таблица 6), которая может быть дополнена другими данными, необходимыми для разработки этого объекта.

Далее студент должен проанализировать и осмыслить структуру пояснительной записки к проекту (таблица 8) и уточнить содержание каждого пункта с учетом комментариев к структуре пояснительной записки, согласовав и уточнив позиции с руководителем проекта. Обоснованию и уточнению подлежит выбор и анализ основных устройств с формулировкой задач их расчета [4]. Обосновывается также необходимость применения этих устройств в технологической схеме проектируемого производства. Уточняется содержание расчетов основного оборудования: технологических, механических, прочностных [6, 7]. Осуществляется подбор вспомогательного технологического оборудования – теплообменников, емкостей, насосов и др. [7], уточняется необходимость и содержание расчета каждого типа машины и аппарата. Наконец, уточняется содержание и объем графической части проекта. Все вышеуказанные действия автор должен согласовывать с руководителем проекта.

20