Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання icon

Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Проектування виробництва"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання




Скачати 351.1 Kb.
НазваМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Проектування виробництва"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
Дата19.02.2014
Розмір351.1 Kb.
ТипМетодичні рекомендації


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ





РОБОЧА ПРОГРАМА,


методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Проектування виробництва" для студентів, які навчаються за спеціальністю

8.05130105 - хімічні технології палив та вуглецевих матеріалів


Дніпропетровськ НМетАУ 2013


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ


^ РОБОЧА ПРОГРАМА,


методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Проектування виробництва"

для студентів, які навчаються за спеціальністю

^ 8.05130105 - хімічні технології палив та вуглецевих матеріалів


ЗАТВЕРДЖЕНО
на засіданні Вченої ради
академії
Протокол № від



Дніпропетровськ НМетАУ 2013

УДК 662.7

Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Проектування виробництва" для студентів, які навчаються за спеціальністю 8.05130105-хімічні технології палив та вуглецевих матеріалів / Укл.: Є.І. Малий. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2013. – 30 с.


Наведені робоча програма; загальні методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Проектування виробництва"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання.


Укладач: Є.І. Малий, канд. техн. наук, доц.


Відповідальний за випуск Є.І. Малий, канд. техн. наук, доц.


ЗМІСТ


5


6


8

11


18


29



ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ………………………………………

^ 1 РОБОЧА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ "Проектування виробництва" ……………………………………………………………..

2 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ

"Проектування виробництва" …………………………..................

3 ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ……………………………………………....

^ 4 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНИХ

ЗАВДАНЬ…………………………………………………………………...........

ЛІТЕРАТУРА………………………………………………………………….....


^ ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ


Навчальна дисципліна "Проектування виробництва" є нормативною і входить до циклу дисциплін професійної та практичної підготовки.

Мета вивчення дисципліни – отримання знань необхідних для технологічного проектування коксохімічних підприємств.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен:

знати:

  • стадії проектування, склад проектного завдання, правила підготовки, виконання, погодження, затвердження та реалізації проектів різного типу, структуру проекту його складові частини;

  • особливості проектування енерго- та водопостачання, компоновку обладнання і будівельну частину проекту;

  • техніко-економічні показники проектів, критерії якості проектних розробок й склад графічної частини проекту.

вміти:

  • розраховувати матеріальний та тепловий баланси, основні технологічні параметри та необхідні коефіцієнти;

  • надавати рекомендації щодо вибору ефективного обладнання та параметрів його оптимізації;

  • максимально використовувати відходи і вторинні теплові ресурси у якості енергетичної сировини при проектуванні коксохімічних підприємств.

Критерії успішності – отримання позитивної оцінки при складенні заліку та іспиту.

Засоби діагностики успішності навчання – комплект завдань у тестовій формі

Зв'язок з іншими дисциплінами – Дисципліна є завершальною при підготовці спеціалістів за спеціальністю 8.091604 – Хімічна технологія палива і вуглецевих матеріалів.

Їй передує комплекс дисциплін «Хімічна технологія та устаткування переробки горючих копалин».

Набуті знання і вміння використовуються при виконанні дипломних робіт та дипломних проектів.

Після перевірки контрольного завдання та співбесіди з викладачем студент має право бути допущеним до заліку з дисципліни.

Для надання методичної допомоги студентам у міжсесійний період проводяться консультації, а перед заліком – групові консультації.

Залік проводиться тільки після співбесіди студента з викладачем.

Розподіл годин за навчальним планом




Разом

Семестр

1

Всього годин за навчальним планом,

у тому числі:

- аудиторні заняття з них:

- лекції

- практичні заняття

- самостійна робота

Підсумковий контроль


72


12

8

4

60

Залік


72


12

8

4

60

Залік



^ 1 РОБОЧА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ

"Проектування виробництва"


1.1 Зміст теоретичних занять


1.1.1 Принципи технологічного проектування коксохімічних заводів: Вступ. Мета викладення курсу, загальні поняття, термінологія та предпроектна розробка. Створення та оцінка надійності проектуємої технології, компонування обладнання, проектно-кошторисна документація.

Затвердження проекту, авторський нагляд. Технологічний регламент проектує мого підприємства. Проектування хіміко-технологічних систем і процесів, загальні поняття. Мета створення хіміко-технологічних систем і процесів. Особливості проектування коксохімічних підприємств. Робочій проект на будівництво, робоча документація, вибір площі для будівництва. Завдання на проектування.

Склад та зміст робочого проекту на нові будівлі та реконструкцію об’єктів виробничого призначення. Пояснювальна записка. Наукова організація праці робочих та службових місць управління підприємством. Рішення щодо будівлі. Організація будівельних робіт. Охорона навколишнього середовища. Принципи створення безвідходного або маловідходного виробництва

Література: [1, с.9-23; 3; 8], [3, с.32-45; 9, с.6-9; 14], [12; 13; 15, с.5-18], [15, с.52-75].

^ 1.1.2 Проектування цехів коксохімічних заводів з урахуванням їх технології: Матеріальний та тепловий баланси проектуємого виробництва. Генеральний план коксохімічних підприємств та загальні принципи щодо врахування додаткових параметрів технологічного проектування. Проектування цеху вуглепідготовки: вуглепідготовки, підігрів вугільної шихти до коксування, часткове брикетування, трамбування шихти, установка щодо виробництва формованого коксу. Вибір схеми цеху вуглепідготовки, приймання та розвантаження вугілля. Вибір типу та ємність вугільного складу. Кінцеве подрібнення вугілля. Проектування коксового цеху.

Вибір конструкції та розрахунок необхідної кількості печей та батарей. Розрахування ємності вугільної башти. Розрахунок кількості комплектов обслуговуючих машин. Визначення розмірів коксової рампи. Сортування та гасіння коксу. Проектування хімічних цехів коксохімічного виробництва: відділення уловлювання аміаку з коксового газу, сіркоочищення, ректифікація сирого бензолу, переробка кам’яновугільної смоли та отримання пеку

Література: [6, с.125-195], [6, с.51-58], [18, с.7-26], [10, с.9-18; с.92-98], [10, с.18-37].


^ 1.2 Зміст практичних занять


1.2.1 Складання функціональних та структурних схем проектуємого виробництва

1.2.2 Взаємозв’язок та взаємостворення технологічних і операційних схем хіміко-технологічних процесів проектуємих заводів

1.2.3 Математичне моделювання технологічних процесів проектуємих заводів

1.2.4 Проектно-технологічні розрахунки коксових печей: визначення тепловіддачі обпалювальних каналів при проведенні реконструкції КП; розрахунок і вибір конструкції регенератору КП

1.2.5 Проектування установки сухого гасіння коксу з отриманням відновлювального газу для металургійного виробництва


^ 2 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИВЧЕННЯ

ДИСЦИПЛІНИ "Проектування виробництва"


2.1 Принципи технологічного проектування коксохімічних заводів: Вступ. Мета викладення курсу, загальні поняття, термінологія та передпроектна розробка. Створення та оцінка надійності проектної технології, компонування обладнання, проектно-кошторисна документація Субпідрядні організації. Будівельно-монтажні організації здійснюють будівництво і монтаж обладнання. Нове будівництво. Розширення. Реконструкція. Капітальний ремонт.

Створення та оцінка надійності проектної технології, компонування обладнання, проектно-кошторисна документація. Проектно-кошторисною документація. Текстові та графічні матеріали. Технічні, конструктивні, об’ємно-планувальні, архітектурні рішення та кошториси об’єктів будівництва. Проектування та будівництво. Замовником проектно-кошторисної документації.

Затвердження проекту, авторський нагляд. Технологічний регламент проектує мого підприємства. Вибір району розташування проектованого підприємства. Обґрунтування місцерозташування проектованого виробництва; його виробничу потужність і номенклатуру продукції; забезпечення сировиною, напівпродуктами, паливом, електроенергією та водою; основні будівельні та технологічні рішення й найважливіші техніко-економічні показники.

Проектування хіміко-технологічних систем і процесів, загальні поняття. Мета створення хіміко-технологічних систем і процесів. Коксохімічне підприємство та хіміко-технологічні системи. Мета розробки ХТС. Економічна доцільність. Створення ХТС. Раціональність використання сировини та енергії, створення енерготехнологічних схем, збільшення одиничної потужності апаратів. Основні задачі ХТС.


Питання щодо самоконтролю:

1. Які органи розробляють проектно-кошторисну документацію?

2. Основним генеральним проектувальником є ………

3. Розрізняють нове будівництво, розширення і реконструкцію діючого. Що називають реконструкцією?

4. У скільки етапів проходе проектування нових складних об’єктів?

5. Які данні включає архітектурно-будівельна частина технічного проекту?

7. Графічна частина технологічного проекту вміщує до себе генеральний план. З яких частин він складається?

8. Охарактеризувати засоби, які відносяться до предпроектної розробки.

9. Проаналізувати етапи створення хіміко-технологічних систем.


^ 2.2 Проектування цехів коксохімічних заводів з урахуванням їх технології: Особливості проектування коксохімічних підприємств. Робочій проект на будівництво, робоча документація, вибір площі для будівництва. Завдання на проектування. Остаточний вибір району будівництва. Техніко-економічного обґрунтування об’єкта будівництва. Представники будівельної організації. Експлуатація транспортних комунікацій, мереж електро-, тепло- і водопостачання, каналізації, зв’язку і пожежного нагляду, місцевих органів санітарно-епідеміологічної служби. Майданчик будівництва та вимоги, що висуваються для цього. Технічне завдання на проектування. Додаткове завдання на проектування.

Склад та зміст робочого проекту на нові будівлі та реконструкцію об’єктів виробничого призначення. Пояснювальна записка. Наукова організація праці робочих та службових місць управління підприємством. Рішення щодо будівлі. Організація будівельних робіт. Охорона навколишнього середовища. Складання технологічної схеми. Складання схеми матеріальних потоків. Складання матеріального балансу технологічного процесу. Власне, створення технологічної схеми процесу. Трубопроводи та їх призначення. Номери стандартів і ТУ. Нестандартного обладнання. Класифікація технологічних схем.

Принципи створення безвідходного або маловідходного виробництва. Відходи та їх утилізація і переробка. Основні завдання безвідходного або маловідходного виробництва що висуваються до коксохімічних заводів. Безвідходна технологія. Маловідходною технологія. Напрями безвідходного та маловідходного виробництва. Підвищення рівня комплексного використання.

Матеріальний та тепловий баланси проектного виробництва. Поняття матеріального балансу. Вихідні дані для розрахунку матеріальних балансів. Принципи складання матеріальних балансів технологічних процесів. Принципи розрахунку теплових балансів проектних апаратів. Теплоносії та холодоагенти. Поняття ексергетичного балансу.

Генеральний план коксохімічних підприємств та загальні принципи щодо врахування додаткових параметрів технологічного проектування Генеральний план. Узгодити генерального плану з будівельними органами. Проектні рішення. Виробничі та господарські кооперування. Використання трудових і матеріальних ресурсів. Джерела і мережи електро-, тепло- та газопостачання.

Проектування цеху вуглепідготовки. вуглепідготовки, підігрів вугільної шихти до коксування, часткове брикетування, трамбування шихти, установка щодо виробництва формованого коксу. Вибір схеми цеху вуглепідготовки, приймання та розвантаження вугілля. Вибір типу та ємність вугільного складу. Кінцеве подрібнення вугілля.

Проектування коксового цеху. Вибір конструкції та розрахунок необхідної кількості печей та батарей. Розрахування ємності вугільної башти. Розрахунок кількості комплектів обслуговуючих машин. Визначення розмірів коксової рампи. Сортування та гасіння коксу.

Проектування хімічних цехів коксохімічного виробництва. Відділення уловлювання аміаку з коксового газу, сіркоочищення, ректифікація сирого бензолу, переробка кам’яновугільної смоли та отримання пеку.

Питання щодо самоконтролю:

1. Для обґрунтування необхідності спорудження проектованого підприємства, що треба зробити?

2. Перелікуйте та охарактеризуйте проектні організації, які спеціалізуються на вирішенні окремих питань проектування.

3. Які основні принципи відображає нове будівництво?

4. На чому базується проектування нових нескладних об’єктів.

5. Розділ «Енергопостачання» у технічному проекті повинен вміщувати такі данні………………………..

6. Які необхідні додатки повинна вміщувати технологічна схема?

7. Що таке ситуаційний план і для чого він потрібен?

8. Охарактеризувати засоби, створення та оцінки надійності технологічної схеми.

9. Проаналізувати властивості хіміко-технологічних систем.


^ 3 ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ


1. Відобразити проектовану структурну схему виробництва моторного палива на ВАТ «Баглійкокс» при умовах: Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

2. Відобразити проектовану функціональну схему виробництва моторного палива на ВАТ «Баглійкокс» при умовах: Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

3. Відобразити проектовану операторну схему виробництва моторного палива на ВАТ «Баглійкокс» при умовах: Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

4. Відобразити проектовану технологічну схему виробництва моторного палива на ВАТ «Баглійкокс» при умовах: Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

5. Відобразити проектовану технологічну схему. Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

6. Відобразити проектовану операторну схему. Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

7 Відобразити проектовану структурну схему. Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

8. Відобразити проектовану функціональну схему. Очищений синтез-газ з газогенераторної установки стискується турбокомпресором 1 до 5-10 МПа і змішується з коксовим газом, який дотискується до робочого тиску циркуляційним компресором 2. Суміш проходить через адсорбер 3, де очищається від Fe(CO)5. Після адсорбера газ розділяється на два потоки: один нагрівається в теплообміннику 4 і надходить у верхню частину реактора 5, а інший – холодний потік – вводиться між шарами каталізатора для регулювання температури і відведення теплоти реакції. Реакційна суміш виходить з реактора з температурою 300оC і також розділяється на два потоки: один проходить через теплообмінник 4 і нагріває синтез-газ, а інший надходить у повітряний холодильник 6. Після об’єднання цих потоків, реакційна суміш охолоджується і частково конденсується в конденсаторі 7. Конденсат відділяється від газової фази в сепараторі 8, проходить через дросель 9, де тиск знижується до атмосферного, і надходить у ректифікаційну колону 10, де метанол відділяється від розчинених газів і легкокиплячих домішок. Газ із сепаратора 8 компресором 2 повертається на синтез.

9. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 16000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 16г/м3, а кількість сухого коксового газу -10000 м3\год.

10. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 10000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 6г/м3, а кількість сухого коксового газу -90000 м3\год.

11. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 90000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 36г/м3, а кількість сухого коксового газу -80000 м3\год.

12. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 25000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 10г/м3, а кількість сухого коксового газу -15000 м3\год.

13. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 80000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 26г/м3, а кількість сухого коксового газу -170000 м3\год. 14. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 1550 кг\год, оливи 21,3 кг\год, водяної пари 112,3 кг\год. Температура пари 92°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 2,5.

15. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 2550 кг\год, оливи 11,3 кг\год, водяної пари 122,3 кг\год. Температура пари 82°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 1,5.

16. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 5550 кг\год, оливи 121,3 кг\год, водяної пари 312,3 кг\год. Температура пари 72°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 2,5.

17. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 2550 кг\год, оливи 121,3 кг\год, водяної пари 412,3 кг\год. Температура пари 52°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 0,5.

18. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 10000 кг\год, оливи 721,3 кг\год, водяної пари 512,3 кг\год. Температура пари 82°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 5,5.

19. Розрахунок матеріального балансу, теплового та кількість тарілок ректифікаційної колони. До колони надходить сирого бензолу – 5000 кг\год, оливи 100,3 кг\год, водяної пари 512,3 кг\год. Температура пари 92°С, тиск на вході 790 133,3 Па, тиск на виході 765 133,3 Па. Відновлення рефлексу до дистиляту складає 7,2.

20. Матеріальний розрахунок скрубера Виробництво утвореного газу при коксуванні складає – 12000 кг\год. Вміст сірководню у прямому коксовому газі – 20г/м3, а кількість сухого коксового газу -17000 м3\год.


^ ВАРІАНТИ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ

Варіант

Номер завдання

1

1

17

2

2

18

3

3

19

4

4

20

5

5

11

6

6

12

7

7

13

8

8

14

9

9

15

10

10

16

11

11

6

12

12

7

13

13

8

14

14

9

15

15

10

16

16

1

17

17

2

18

18

3

19

19

4

20

20

5



^ 5 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ

ІНДИВІДУАЛЬНИХ ЗАВДАНЬ


Приклади складання проектованих схем: Функціональна схема дає загальне уявлення про процес функціонування ХТС. На схемі виділяють основні вузли (підсистеми), де відбуваються певні технологічні операції, та показують зв’язки між ними. За цією схемою можна встановити, які операції і в якій послідовності здійснюються на виробництві. Функціональна схема не дає уявлення про типи окремих елементів.





Рис. 1. Функціональна схема ХТС виробництва метанолу. Підсистеми: І – підготовка сировини; ІІ – хімічне перетворення; ІІІ – виділення продукту


Структурна схема відображає всі елементи ХТС у вигляді блоків, які мають декілька входів і виходів. Зображені на ній технологічні зв’язки показують напрямок руху матеріальних і енергетичних потоків в системі, але інформації про типи елементів вона не дає.





Рис. 2.Структурна схема ХТС виробництва метанолу: G1–G19 – газові потоки; L1–L7 – потоки рідини. 1, 2 – компресор, 3 – адсорбер, 4 – теплообмінник, 5 – реактор, 6 – повітряний холодильник, 7 – конденсатор, 8, 13 – сепаратор, 9 – дросель, 10 – ректифікаційна колона, 11 – кип’ятильник, 12 – дефлегматор


Операторна схема, на відміну від вищезгаданих, дає уявлення про фізико-хімічну суть технологічних процесів, які відбуваються в апаратах. Кожний елемент ХТС зображають певним хімічним оператором, який якісно або кількісно перетворює фізичні параметри вхідних матеріальних і енергетичних потоків.



Рис. 3 Технологічні оператори. Основні оператори: а – хімічного перетворення, б – змішування, в – міжфазового обміну, г – розділення; допоміжні оператори: д – нагрівання–охолодження, е – стиснення-розширення, е – зміни агрегатного стану

Технологічні оператори поділяються на:

основні, які забезпечують функціонування ХТС в цільовому напрямку;

допоміжні, які використовують для підвищення ефективності функціонування системи шляхом зміни її енергетичного і фазового стану.

Взаємодію операторів забезпечують встановленням технологічних зв’язків між ними. Кожному технологічному зв’язку відповідає певний матеріальний чи енергетичний потік, який називається технологічним потоком.



Рис. 4. Операторна схема ХТС виробництва метанолу: М1–М36 – матеріальні потоки. 1, 2 – компресор, 3 – адсорбер, 4 – теплообмінник, 5 – реактор, 6 – повітряний холодильник, 7 – конденсатор, 8, 13 – сепаратор, 9 – дросель, 10 – ректифікаційна колона, 11 – кип’ятильник, 12 – дефлегматор

Технологічна схема дає найдетальніше уявлення про процес. На ній кожний елемент процесу зображають у вигляді умовного загальноприйнятого стандартного позначення, технологічні зв’язки – лініями зі стрілками.





Рис. 5. Технологічна схема ХТС виробництва метанолу: 1, 2 – компресор, 3 – адсорбер, 4 – теплообмінник, 5 – реактор, 6 – повітряний холодильник, 7 – конденсатор, 8, 13 – сепаратор, 9 – дросель, 10 – ректифікаційна колона, 11 – кип’ятильник, 12 – дефлегматор


Технологічна схема характеризує типи і способи сполучення елементів, послідовність окремих технологічних процесів. Деколи на ній наводять короткі дані про хімічний склад та якість сировини, проміжних і кінцевих продуктів. У деяких випадках апарати зображають із збереженням масштабу чи пропорційності розмірів, щоб мати уявлення про їхні габарити і конструкцію. Технологічна схема дає змогу отримати перше уявлення про створювану ХТС. Її використовують для зображення ХТС на стадіях проектування та експлуатації.

^ Приклади складання балансів основного проектного обладнання: У випарну частину антраценової колони нехай надходить 13965 кг/год кам'яновугільної смоли, нагрітої в радіантній частині трубчастої печі до температури 385 0С. У результаті однократного випаровування утвориться пар фракцій у кількості 6125 кг/год. Тоді кількість пеку складатиме: 13965 – 6125 = 7840 кг/ч.

Прихід тепла.

  1. Тепломісткість нагрітої смоли до t = 385 0С

кДж/год,

де 775,15 – тепломісткість смоли при t = 385 0С (включаючи тепло випаровування фракцій), кДж/кг.

  1. Тепло перегрітої гострої водяної пари (приймаємо 1 % від кількості безводної смоли). Параметри водяної пари: н/м2; t = 400 0С; і400 = = 3274,1 кДж/кг

кДж/год,

де 140 – кількість водяної пари, кг/год.

  1. Тепло гострого зрошення, яке подається наверх антраценової колони в кількості Х, кг при t = 20 0С

кДж/год,

де 1,42 – теплоємність поглинальної фракції при t = 20 0С, кдж/(кг0С).

Сумарний прихід тепла складе



Витрата тепла.

  1. Тепло, яке виноситься пеком при t = 360 0С

кДж/год,

де 1,613 – теплоємність пеку в інтервалі температур 20–385 0С, кдж/(кг0С);

7630 – кількість пеку з урахуванням його втрат (приймаємо втрати 2,7 % від його кількості), кг/год.

  1. Тепло, яке виноситься парами фракцій з верхньої частини колони при t = 250 0С

кДж/год,

де 3094 – загальна вага парів фракцій, що виходять з антраценової колони, кг/год;

136 – середня молярна маса парів;

293,3 – молярна теплоємність парів фракцій, кдж/(моль0С), яка визначається з графіка (мал. 5.1);

250 – температура парів фракцій на виході з колони, 0С;

42947,5 – прихована теплота випаровування фракцій з Мср = 136, кдж/моль (визначається з графіка (мал. 5.2)).

  1. Тепло, яке виноситься ІІ антраценовою фракцією, що відбирається в рідинному виді при t = 320 0С

кДж/год,

де 700 – кількість ІІ антраценової фракції, кг/год (див. табл. 3.1);

1,740 – теплоємність фракції в інтервалі температур 20–385 0С, кдж/(кг0С).

  1. Тепло, яке виноситься І антраценовою фракцією, що відбирається в рідинній фазі при t = 310 0С

кДж/год.

  1. Тепло, яке виноситься парами води при t = 250 0С

кДж/год,

де 2961,07 – тепломісткість водяних парів при t = 250 0С, кдж/кг;

140 – кількість водяної пари, кг/год.

  1. Тепло нагріву і випаровування, що подається наверх колони зрошення

кДж/год,

де 1,5671 – теплоємність поглинальної фракції в інтервалі температур 20–250 0С, кдж/(кг0С);

239,249 – прихована теплота випаровування поглинальної фракції, кдж/кг.

  1. Теплові втрати антраценової колони в навколишнє середовище. Приймаємо рівними 3,0–3,5 % від кількості прибуткового тепла, що складе кдж/год.

Загальна витрата тепла складе



Прирівнюємо прихід і витрату, в результаті отримаємо



Приймаємо кількість зрошення (Х) рівною 3000 кг/год. Результати розрахунку зведемо в таблицю 1.

Таблиця 1

^

Тепловий баланс антраценової колони


Прихід

Витрата

Найменування статей

кДж/год

%

Найменування статей

кДж/год

%

  1. Тепломісткість смоли, яка надходить у колону

  2. Тепло перегрітої гострої водяної пари

  3. Тепло зрошення



10824969


458369

84980



95,3


4,0

0,7



1. Тепло, яке виноситься пеком

2. Тепло, яке виноситься парами фракцій

3. Тепло, яке виноситься ІІ антраценовою фракцією

4. Тепло, яке виноситься І антраценовою фракцією

5. Тепло, яке виноситься парами води

6. Тепло нагріву і випаровування зрошення

7. Теплові втрати


4431000


2645199


389513


1294281


414550


1793762

400000


39,2


23,2


3,4


11,3


3,7


14,8

4,4

ВСЬОГО:

11368300

100

ВСЬОГО:

11368300

100

Розрахунок теплового балансу фракційної колони: В фракційну колону з антраценової надходить 3094 кг/год парів фракцій (від легкої до поглинальної включно) і 3000 кг/год випаруваного зрошення, які надходять наверх антраценової колони. Температура парів, які надходять на тарілку живлення фракційної колони, t = 250 0С.


Кількість і температури відбору фракцій приймаємо наступними:

  • легкої – 70 кг/год (у паровій фазі); 110 0С;

  • фенольної – 308 кг/год (у рідинній фазі); 160 0С;

  • нафталінової – 1316 кг/год (у рідинній фазі); 200 0С;

  • поглинальної – 4400 (у рідинній фазі, включаючи і 3000 кг/с зрошення); 200 0С.

Прихід тепла.

  1. Тепло, яке вноситься парами фракцій

кДж/год,

де 136 – середня молярна маса парів фракцій, що залишають антраценову колону;

230,45 – мольна теплоємність парів фракцій, кдж/(год0С);

43157 – прихована теплота випаровування фракцій, кдж/моль.

Мср = 136.

  1. Тепло, яке вноситься випаруваним зрошенням після антраценової колони

кДж/год ,

де 150 – молярна маса поглинальної фракції, яка подається на зрошення антраценової колони;

272,35 – мольна теплоємність поглинальної фракції, кдж/(год0С),

46928 – прихована мольна теплота випаровування поглинальної фракції, кдж/моль.

  1. Тепло, яке вноситься гострою перегрітою водяною парою (пара подається у фракційну колону в кількості 2 % від безводної смоли, що переробляється на установці). Параметри перегрітої пари: Па; t = 400 0С; і400 = = 3274,1 кдж/кг.

кДж/год,

де 280 – кількість водяної пари, кг/год (2 % від 13965 кг/год безводної смоли, що переробляється,).

  1. Тепло, яке вноситься водяними парами з антраценової колони

кДж/год,

де 140 – кількість водяної пари, кг/год;

2961,1 – тепломісткість водяних парів при t = 250 0С, кдж/кг.

  1. Тепло, яке подається наверх колони зрошення з t = 30 0С

кДж/год,

де 1,362 – теплоємність зрошення t = 30 0С, кдж/(кг0С).

Сумарний прихід тепла



Витрата тепла.

  1. Тепло, яке виноситься сумарною поглинальною фракцією

кДж/год,

де 1,567 – середня теплоємність поглинальної фракції в інтервалі температур 20–200 0С, кдж/(кг0С).

  1. Тепло, яке виноситься нафталіновою фракцією

кДж/год,

де 1,785 – середня теплоємність нафталінової фракції в межах температур 20–200 0С, кдж/(кг0С).

  1. Тепло, яке виноситься фенольною фракцією

кДж/год.

  1. Тепло, яке виноситься парами легкої фракції

кДж/год,

де 100 – молярна маса легкої фракції;

125,7 – молярна теплоємність легкого масла, кДж/(кг0С);

36872 – прихована молярна теплота випаровування, кдж/моль;

110 – температура парів, 0С.

  1. Тепло нагрівання випаровування зрошення

кДж/год.

  1. Тепло, яке виноситься водяною парою, що подається у фракційну і антраценову колону

кДж/год,

де 2709 – тепломісткість водяної пари при 110 0С;

420 – кількість водяних парів, які подаються у фракційну і антраценову колони, кг/год.

  1. Теплові втрати колони в навколишнє середовище. Приймаємо рівними 495100 (приймаємо  5–8 % від суми прибуткових статей).

Загальна витрата складе



Дорівнюємо прихід і витрату, отримаємо



Звідки Х = 6000 кг/год зрошення.

Результати розрахунку зведемо в таблицю 2.

Основним елементом ректифікаційної колони є тарілка. Ефективність роботи тарілки визначається довжиною лінії барботажу, що залежить від форми ковпачків та їх розміщення на тарілці, а також величиною кроку, тобто відстанню між осями ковпачків. По конструкції тарілок колони можна розділити на ситчаті, ковпачкові та провальні. Для ректифікації смоли застосовуються, як правило, ковпачкові колони, обладнані тарілками з тунельними (желоподібними) або круглими (капсульними) ковпачками. Найбільше застосування отримали тарілки з кільцевим або діаметральним переливом флегми.


Таблиця 2

^

Тепловий баланс фракційної колони


Прихід

Витрата

Найменування статей

кДж/год

%

Найменування статей

кДж/год

%

  1. Тепломісткість парів фракцій

  2. Тепломісткість випаруваного зрошення

  3. Тепломісткість перегрітої пари

  4. Тепломісткість водяних парів з антраценової колони

  5. Тепломісткість зрошення, що подається наверх колони


2291930


2300310


916748


414554


245160


37,1


37,2


14,9


6,7


4,1

1. Тепло, яке виноситься сумарною поглинальною фракцією

2. Тепло, яке виноситься нафталіновою фракцією

3. Тепло, яке виноситься фенольною фракцією

4. Тепло, яке виноситься парами легкої фракції

5. Тепло нагріву і випаровування зрошення

6. Тепло, яке виноситься водяними парами з колони

7. Теплові втрати



1378960


469796


89820


35489


2562000


1137780

494900



22,6


7,6


1,4


0,5


42,5


18,4

7,0

Всього:

6168700

100

ВСЬОГО:

6168700

100



ЛІТЕРАТУРА


1.Ильин В.Ф, Егоров В.М Проектирование и расчеты углекоксового блока коксохимического предприятия – Днепропетровск ГМетАУ 1999. – 84 с.

2. Егоров В.М, Гончаров В.Ф, Кутовой П.М. Оборудование и основы проектирования – Днепропетровск ДМетИ 1988. – 23 с.

3.Малий Є.І Основи технологічного проектування коксохімічних заводів – Дніпропетровськ НМетАУ 2009. – 82 с.

4.Малий Є.І Проектування та розрахунки устаткування коксохімічних заводів – Дніпропетровськ НМетАУ 2009. – 82 с.

5.Малий Є.І Загальні положення щодо оформлення курсових проектів – Дніпропетровськ НМетАУ 2009. – 25 с.

6.Вихман Л.Г, Круглов С.А Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов –М: Машиностроение 1978. -325с.

7. Вирозуб Е.В, Лейбович Р.Е Расчеты коксовых печей и процессов коксования –Киев: Вища школа 1970. -248с.

8.Диденко В.Е. Технология приготовления угольных шихт для коксования –Киев: Вища школа 1989. -288с.

9.Коробчанский И.В, Кузнецов М.Д Расчет аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования –М: Металлургия 1972. –259с.

10. Кагасов В.М., Дербышева Е.М., Рубчевский В.Н., Чернышев Ю.А., Ткалич Г.М. Очистка сточных вод коксохимических предприятий (методическое пособие). - Закарпатье, 1996. - 189 с.

11. Коляндр Л.Я. Получение чистого бензола для синтеза. - М.: Металлургиздат, 1966. 171 с.

12. Петренко Д.С. Производство перединовых оснований на коксохимических заводах. - М.: Металлургиздат, 1961. - 176 с.

13. Петренко Д.С. Производство сульфата аммония. - Металлургия, 1966. - 143 с.

14. Кутовой П.М. Основы охлаждения коксового газа, химических продуктов коксования и методы расчёта основных теплообменных аппаратов. Учебное пособие,. - Днепропетровск ГМетАУ, 1998. - 99 с.

15. Кутовой П.М. Основы улавливания аммиакка из коксового газа с получением соли сульфата аммония и методы расчёта основных аппаратов. Учебное пособие.  - Днепропетровск НМетАУ, 2000. - 93 с.

16. Кутовой П.М., Компанієць В.А. Основи вилучення бензольних вуглеводнів з коксового газу з отриманням сирого бензолу. Навчальний посібник. Частина 1. - Дніпропетровськ, НМетАУ, 2002. - 59 с.

17. Кутовой П.М., Компанієць В.А. Основи вилучення бензольних вуглеводнів з коксового газу з отриманням сирого бензолу. Навчальний посібник. Частина 2.  - Дніпропетровськ, НМетАУ, 2005. - 50 с.

18. Кутовой П.М., Компаниец В.А. Основы химической технологии очистки коксового газа от сероводорода с получением обратного коксового газа, пригодного для использования его в металлургии. Учебное пособие. - Днепропетровск, НМетАУ, 2001. - 55 с.

19. Кутовой П.М., Компанієць В.А. Основи хімічної біохімічної технології знефенолювання стічних вод коксохімічних заводів. Навчальний посібник.  - Дніпропетровськ, НМетАУ, 2007. 48 с.






Схожі:

Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Основи технологічного проектування"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
Основи технологічного проектування для студентів, які навчаються за спеціальністю
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Переробка вiдходiв коксохiмiчного виробництва"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
Переробка вiдходiв коксохiмiчного виробництва для студентів, які навчаються за спеціальністю
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "Вступ до спеціальності"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Вступ до спеціальності" для студентів, які...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни "модифікація властивостей продуктів коксохімії"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
Модифікація властивостей продуктів коксохімії для студентів, які навчаються за спеціальністю
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні рекомендації щодо вивчення дисципліни " Низькотемпературна та енерготехнологічна переробка палив "; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання
...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни "Організація виробництва", завдання до індивідуальних робіт та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Організація виробництва” для студентів спеціальності...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Технологія проектування І адміністрування бд І сд" для студентів спеціальності
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Технологія проектування І адміністрування бд...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні вказівки до виконання контрольної роботи та індивідуальні завдання з дисципліни «Технологія проектування програмних систем», наведені приклади їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Технологія проектування програмних систем»...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Основи проектування» для студентів напряму 050401 металургія
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Основи проектування» для студентів напряму...
Методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни \"Проектування виробництва\"; розрахунки прикладів по відповідним розділам; додатковий матеріал зроблено у вигляді таблиць; індивідуальні завдання iconРобоча програма методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни „організація виробництва для студентів спеціальностей
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Організація виробництва" для студентів спеціальностей...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи