- •Содержание
- •Введение
- •1. Аналитический обзор и патентный поиск
- •2. Выбор и технико-экономическое обоснование проектных решений
- •3. Стандартизация
- •4. Технологическая часть
- •4.1. Теоретические основы процесса
- •4.2. Характеристика сырья и готового продукта
- •Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов [8]
- •4.3. Описание технологической схемы Получение раствора нитрата магния (магнезиальной добавки)
- •Нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком с получением растворов аммиачной селитры
- •Упаривание полученного раствора аммиачной селитры до состояния высококонцентрированного плава и перекачивание плава наверх грануляционной башни
- •Гранулирование плава амселитры с последующим охлаждением гранул
- •Очистка отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу
- •4.4. Расчеты химико-технологических процессов
- •4.4.1. Расчеты материальных балансов
- •4.4.1.1.Материальный баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием магнезита
- •4.4.1.2.Материальный баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием брусита
- •4.4.1.3.Материальный баланс процесса нейтрализации
- •4.4.1.4.Материальный баланс процесса донейтрализации
- •4.4.1.5.Материальный баланс процесса упаривания
- •4.4.1.6.Материальный баланс процесса кристаллизации
- •4.4.2 Расчеты тепловых балансов
- •4.4.2.1.Тепловой баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием магнезита
- •4.4.2.2.Тепловой баланс приготовления магнезиальной добавки с использованием брусита
- •4.4.2.3.Тепловой баланс процесса нейтрализации
- •4.4.2.4.Тепловой баланс процесса донейтрализации
- •4.4.2.5.Тепловой баланс процесса упаривания
- •4.4.2.6.Тепловой баланс процесса кристаллизации
- •4.5. Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования Конструктивный расчет аппарата итн Расчет реакционной части
- •Расчет сепарационной части
- •4.6. Аналитический контроль [8]
- •5. Автоматизация и асуп [8]
- •6. Охрана труда и окружающей среды
- •6.1. Анализ степени опасности технологического процесса
- •6.2.2. Оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществами
- •6.2.3 Выбор и расчет системы вентиляции
- •6.2.4 Оценка степени воздействия выбросов вредных веществ на окружающую среду
- •6.2.5 Оценка степени воздействия проектных решений на водные объекты
- •6.2.6 Отходы производства
- •6.2.7 Платежи за загрязнение окружающей среды
- •6.3. Оценка взрывопожарной и пожарной опасности Пожарная профилактика
- •6.4. Санитарно-гигиенические требования к выбору систем освещения
- •6.5. Обеспечение безопасного обслуживания – источника физического фактора воздействия
- •6.6. Электробезопасность
- •7. Экономическая оценка принятых проектных решений
- •7.1 Расчет текущих производственных издержек
- •7.2. Условно-годовая экономия и годовой экономический эффект
- •Заключение
4.3. Описание технологической схемы Получение раствора нитрата магния (магнезиальной добавки)
Приготовление раствора нитрата магния осуществляется взаимодействием каустического магнезита с азотной кислотой по реакции:
МgO+2НО3=Мg (О3)2+Н2О+Q ккал.,
которая протекает с выделением большого количества тепла. Приготовление магнезиальной добавки производится в реакторах периодического действия. Осветление раствора от неразложившегося магнезита осуществляется методом отстоя.
Конденсат сокового пара из хранилища подаётся в реактор, затем туда же подаётся азотная кислота НО3 (н/м 57%) со склада азотной кислоты до получения разбавленной кислоты с массовой долей НО3 36%.
Порошок каустического магнезита из силоса через шлюзовой питатель пневмоструйным насосом подаётся в реактор.
Для лучшего контактирования подаваемых реагентов в реактор через барботажное устройство подаётся технологический воздух давлением 0,1 МПа.
Реакция взаимодействия магнезита с азотной кислотой с массовой долей 36% проводится в течение 3-5 часов до полного разложения магнезита и с помощью дозирования порошка магнезита массовая концентрация нитрата магния (MgNO3)2 в пересчете на МgО в растворе доводится до 120-140 г/дм3, при этом массовая концентрация азотной кислоты в растворе должна быть 25-50г/дм3 [8].
Массовые концентрации магнезита и кислоты контролируются лабораторным анализом.
Процесс ведётся под атмосферным давлением при температуре не более 80С. Температура процесса регулируется скоростью подачи магнезита в реактор.
Для снятия тепла реакции нижняя часть реактора оборудована внутренним змеевиком, по которому (при необходимости) подаётся оборотная вода.
Для улавливания пыли магнезита, выделяющейся при загрузке магнезита в реактор, и окислов азота при частичном разложении азотной кислоты в реакторе, предусмотрена грубая очистка выхлопных газов в верхней части реактора и тонкая очистка – в скруббере слабым раствором нитрата магния (промывными водами), подаваемым насосом из ёмкости через ротаметр.
По мере закрепления раствора промывные воды из ёмкости подаются на заполнение реактора перед включением его в работу, а в ёмкость для поддержания уровня подаётся конденсат сокового пара из корпуса.
Отмытые от примесей выхлопные газы из скруббера выбрасываются в атмосферу.
Полученный раствор нитрата магния после отстоя в реакторе медленно сливается в ёмкость для дополнительного отстоя, а затем по переливной трубе самотеком подаётся в ёмкость, откуда центробежным насосом непрерывно подаётся в донейтрализатор основного производства.
Дозировка добавки в донейтрализатор производится изменением расхода с помощью регулирующего клапана в соотношении с массовой долей нитрата магния в готовом продукте [8].
Для предотвращения слёживаемости магнезита в нижнюю часть силоса подаётся осушённый технологический воздух давлением 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Запылённый воздух из силоса, пройдя очистку на рукавном фильтре, вентилятором выбрасывается в атмосферу.
Для очистки ткани фильтра от пыли магнезита периодически подаётся осушенный технологический воздух давлением 0,4 МПа (4,0 кгс/см2).