Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Основні фізико-хімічні властивості, токсичність, пожежо- та вибухонебезпезпечність речовин, що застосовано та добуто на виробництві

Основні фізико-хімічні властивості, токсичність, пожежо- та вибухонебезпезпечність речовин, що застосовано та добуто на виробництві

Розробка схеми технологічного процесу виробництва формальдегіду окисненням газоподібних парафінів. Характеристика, розрахунок та розміщення устаткування. Контроль основних параметрів процесу. Небезпечні і шкідливі фактори на виробництві, засоби захисту.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 23.09.2014
Размер файла 545,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Q6 - теплота, що відводиться від апарата холодоагентом;
Q7 - теплові втрати поверхнею апарата.
Q1,4 = УЗм,i·Fi·t, (3.2)
деЗм,i - молярна теплоємність, ;
Fi - молярний потік, кмоль/з;
t - температура речовин, °С.
ДНо973= ДHо298 + ДСр, 298-Т ·(Т - 298), (3.3)
Q2,5 = УДНо973·нi (3.4)
денi - стехіометричний коефіцієнт;
ДHi - энтальпія утворення, ;
Т - термодинамічна температура реакції, К.
Приймаємо Q3,6 = 0, тому що апарат є адіабатичним.
Втрати тепла Q7 приймаємо 3% від приходу тепла (Q1 + Q2).
З довідника [5] визначаємо коефіцієнти а, b, з і с', на підставі яких визначаємо теплоємності за рівняннями:
· для неорганічних речовин
(3.5)
для органічних речовин
(3.6)
Таблиця 3.2
Значення коефіцієнтів а, b, з, с' і теплоємкостей продуктів і реагентів

O2

CO

H2O

H2

CO2

N2

СН2О(г)

СН3ОН(г)

а

31,46

28,41

30

27,28

44,14

27,87

18,82

15,28

в*103

3,39

4,1

10,71

3,26

9,04

4,27

58,38

105,2

с*106

0

0

0

0

0

0

-15,61

-31,04

T, K

с' *10-5

3,77

-0,46

0,33

0,5

-8,54

0

0

0

110+273

Cp T, K

35,33

29,67

34,33

28,87

41,78

29,51

38,89

51,02

700+273

Cp T, K

35,16

32,35

40,46

30,50

52,03

32,02

60,85

88,25
Таким чином, тепло принесене з реагентами буде:
На підставі довідкових даних энтальпії утворення [5] і середньої теплоємності [5] визначаємо теплоти реакцій:
Таблиця 3.3
Визначення теплоти реакції (1.3)

СН3ОН(г)

= СН2О(г)

+ H2

?

моль

1

1

1

1

-201,2

-115,9

0

85,3

Cp 298-1000 K

69,22

49,5

28,77

9,05
Таблиця 3.4
Визначення теплоти реакції (1.4)

СН3ОН(г)

+ 0,5O2

= СН2О(г)

+ H2O

моль

1

0,5

1

1

0,5

-201,2

0

-115,9

241,81

156,51

Cp 298-1000 K

69,22

32,43

49,5

37,07

1,135
Таблиця 3.5
Визначення теплоти реакції (1.5)

СН3ОН(г)

+ 1,5O2

= СO2

+ 2H2O

моль

1

1,5

1

2

0,5

-201,2

0

-393,51

-241,81

-675,93

Cp 298-1000 K

69,22

32,43

47,15

37,07

3,425
Таблиця 3.6
Визначення теплоти реакції (1.6)

СН3ОН(г)

= CO

+ 2H2

?

моль

1

1

2

2

-201,2

-110,53

0

90,67

Cp 298-1000 K

69,22

30,92

28,77

19,24
Таким чином, теплота реакції буде
Разом з реагентами з реактора вийде тепла:
Прихід тепла:
Q1 + Q2 = 416,688 + 2744,678 = 3161,366 кВт.
Втрати тепла в навколишнє середовище складуть:
Q7 = 0,03• 3161,366 = 94,841 кВт.
Витрата тепла:
Q4 + Q7 = 4,11·tx + 94,841.
Звідки температура формальдегідного газу на виході з реактора складе:
що відповідає прийнятому інтервалу температур.
3.3 Технологічний розрахунок основного устаткування

3.3.1 Технологічний розрахунок контактного апарата

Реактор (контактний апарат) призначений для окисного дегідрування метанолу у формальдегід у газовій фазі на срібляному каталізаторі. Для розрахунку обраний вертикальний циліндричний апарат з конусоподібним ковпаком, змонтований безпосередньо над верхньою трубною дошкою підконтактного холодильника. На трубну дошку укладаються перфоровані трубні ґрати із двома нержавіючими або мідними сітками, на який засипається шар каталізатора.

Розігрів каталізатора проводять трьома ніхромовими электроспіралями (d = 0,4 мм, U = 220 У).

Технічна характеристика контактного апарата:

Продуктивність по формаліну т/рік (апарат№5 за даними технологічного регламенту)

22176

Діаметр внутрішній, мм

1400

Висота шару каталізатора, мм

127

Апарат має штуцер входа спиртоповітряної суміші Dy = 350, py = 0,6.

Необхідне кількість реакторів:

Таким чином, для забезпечення заданої продуктивності необхідно встановити два апарата.

3.3.2 Розрахунок реактора

Об'ємна витрата спиртоповітряної суміші:

При об'ємній швидкості Vоб = 30000 год-1 необхідний обсяг каталізатора дорівнює:

У прийнятому стандартному апарату обсяг каталізатора дорівнює:

,

отже, запас продуктивності по каталізаторі становить:

Об'ємна витрата формальдегідного газу при температурі 973 К и тиску 0,06 МПа складе:

Лінійна швидкість газу в перетині апарата:

,

що відповідає оптимальному технологічному режиму [8].

3.3.3 Технологічний розрахунок спиртовипарювача

Призначення, пристрій і основні розміри. Визначення кількості апаратів

Спиртовипарювач призначений для випару 60-70%-го метанолу й одержання метанольно-водно-повітряної суміші. Спиртовипарювач являє собою вертикальний сталевий циліндричний апарат із циркуляційною трубою трависною камерою, що гріє, виконаної у вигляді кожухотрубчатого теплообмінника.

Гріюча камера, являє собою пучок труб, верхні й нижні кінці яких завальцовані в трубні решітки, приварені до обечайки. Гріюча камера з'єднується з циркуляційною трубою перехідною (зверху) та нижньою камерою. Перехідна камера тангенціально з'єднана із барботером - циліндричною посудиною із конічним дном, який з'єднаний з нижньою камерою циркуляційною трубою і має отвори діаметром 10 мм. У верхній частині сепаратора розташований секційний об'ємно-сітчастий краплеотбійник.

Циркуляція розчину в апараті здійснюється за замкнутим контуром: барботер - циркуляційна труба - нижня камера - гріюча камера - перехідна камера - барботер. Метанол, піднімаючись по трубам гріючої камери, нагрівається і закипає. У перехідній камері парорідинна суміш насичується повітрям та направляється у барботер, де відбувається розподіл рідинної та парової фаз. Спиртоповітряна суміш, прходячи краплеотбійник, звільняється від крапель і виходить із апарата, а метанол повертається по циркуляційній трубі у гріючу камеру, де відбувається його випаровування.

Технічна характеристика спиртовипарювача:

Висота, мм

5120

Діаметр внутрішній, мм

2200

Число труб камери, що гріє (dтр = 21х22 мм)

3400

Довжина труби, мм

1000

Поверхня теплообміну, м2

225

Апарат постачений штуцером введення метанольно-водної суміші Dy = 450, py = 1, штуцером входу повітря Dy = 350, py = 1, штуцерами входу й виходу конденсату Dy = 100, py = 1, штуцером виходу метанольно-водно-повітряної суміші Dy = 350, py = 0,6.

Приймаємо агрегатну схему компонування встаткування, по якій на один контактний апарат доводиться один спиртовипарювач.

Тепловий розрахунок

Вихідні дані:

· теплоносій - циркуляційний конденсат, що утвориться при конденсації пари, отриманого при охолодженні контактного газу в підконтактному холодильнику, тиск у лінії нагнітання насоса 0,16 МПа, температура 75 ч 95°С;

· температура метанольно-водної суміші й повітря, що надходить у спиртовипарювач 25°С;

· температура метанольно-водно-повітряної суміші на виході зі спиртовипарювача70ч80°С, витрата - 3951,828 кг/г;

· у спиртовипарювач подають 3804,17 кг/г технічного метанолу, 49,89 кг/г води, сухого повітря - 4095,27 кг/г.

· Тепловий баланс спиртовипарювача в загальному виді описується рівнянням:

Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Qпот, (3.7)

Де Q1, Q2, Q3, Q4 - теплові потоки метанольно-водної суміші, конденсату, повітря й метанольно-водно-повітряної суміші відповідно, кВт;

Q5 - теплота, що витрачається на випар метанолу й води, кВт;

Qпот - втрати в навколишнє середовище, кВт.

Відомості про теплоємність компонентів метанольно-водно-повітряної суміші зведені в табл. 3.7 [5].

Таблиця 3.7

Теплоємність деяких речовин газоподібному стані

O2

H2O

N2

СН3ОН(г)

31,46

30

27,87

15,28

в*103

3,39

10,71

4,27

105,2

с*106

0

0

0

-31,04

T, K

с' *10-5

3,77

0,33

0

0

298

Cp T, K

36,72

--

29,14

--

348

Cp T, K

35,75

34,00

29,36

48,13

Таблиця 3.8

Деякі фізичні властивості метанолу й води [6]

H2O

СН3ОН(г)

Теплоємність ІЗ, Дж/(моль·К)

75,366

81,60

Теплота пароутворення r, кДж/кг

2297,0

1050,1

Тепловий потік метанольно-водної суміші:

Тепловий потік повітря:

Тепловий потік парогазової суміші:

Витрата тепла на випар води й метанолу:

Приймаємо Qпот = 1% витрати (приходу) тепла:

Таким чином, кількість тепла, підводима з теплоносієм, буде:

Витрата теплоносія:

,

де85 і 80 - початкова й кінцева температури теплоносія відповідно, °С;

0,9 - КПД теплообмінника.

Таблиця 3.9

Тепловий баланс спиртовипарювача

Прихід

кВт

%

Витрата

кВт

%

1. Тепловий потік метанольно-водної суміші

68,37

2,83

1. Тепловий потік парогазової суміші

209,119

8,66

2. Тепловий потік теплоносія

2317,15

95,92

2. Тепловтрати на випар

2182,787

90,35

3. Тепловий потік повітря

30,305

1,25

3. Тепловтрати в навколишнє середовище

23,919

0,99

Разом

2415,825

100

Разом

2415,825

100

Розрахунок спиртовипарювача

Необхідну площу поверхні теплообміну визначають із рівняння теплопередачі [7, (4.72), с. 168]:

Q = К·F• Дtср, (3.8)

Де Q - тепловий потік через поверхню теплообміну, Вт;

К - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2·К);

Дtср - середня різниця температур гарячого й холодного теплоносія,0С;

F - поверхня теплообміну, м2.

Метанольно-водна суміш нагрівається від 25 до 75°С, а теплоносій охолоджується з 85 до 80°С:

85°С 80°С

75°С 25°С

Дtб = 80 - 25 = 55°С,

Дtм = 85 - 75 = 10°С.

Коефіцієнт теплопередачі визначається за формулою [7]:

(3.9)

де - коефіцієнти тепловіддачі для гарячого й холодного теплоносія, Вт/(м2·ДО);

- сума термічних опорів всіх шарів, з яких складається стінка, (м2·К)/Вт.

Коефіцієнт теплопередачі від конденсату до стінки труби визначається по формулі [6]:

(3.10)

Таблиця 3.10

Деякі фізичні властивості метанолу, парового конденсату й метанольно-водної суміші [7]

Речовина

t, °З

с, кг/м3

м·106, Па·с

н·106, м2/с

с, кДж/(кг·К)

л·102, Вт/(м·К)

в·104, К-1

Конденсат паровий

55

985,5

509,5

0,517

4,18

65,35

4,8

82,5

365,5

85

970,25

344,5

0,345

4,19

67,75

6,64

Метанол

55

760,5

373,5

0,491

2,68

20,59

1,29

Метанольно-водна суміш

77,5

--

320,33

--

3,42

34,44

--

55

828

414,3

0,499

3,13

34,02

2,34

Швидкість руху конденсату у міжтрубному просторі:

.

При такій швидкості руху конденсату у міжтрубному просторі критерій Рейнольдса:

,

де.

Визначимо критерії Прандтля й Грасгофа [7]:

;

;

,

режим руху ламінарний; критерій Нуссельта розраховують по формулі [7]:

, (3.11)

Де Ре = Re*Pr

Таким чином, коефіцієнт тепловіддачі від конденсату трубі:

Приймаємо швидкість руху метанольно-водної суміші в трубному просторі 0,1 м/с, тоді критерій Рейнольдса:

.

.

Критерій Прандтля при температурі стінки:

;

,

режим руху перехідний; критерій Нуссельта визначаємо по графічній залежності [7]:

Таким чином, коефіцієнт тепловіддачі від труби метанольно-водної суміші:

Сума термічних опорів стінки труби з урахуванням шарів забруднень:

Уrст = r1 + д/л + r2, (3.12)

Де r1, r2 - опір шарів забруднень по обидва боки стінки труби [7], м2·ДО/Вт; д - товщина стінки труби, м;

л - теплопровідність нержавіючої сталі [7], Вт/(м·К).

Уrст = 0.0004 + 0,002/17,5 + 0,00017 = 0,00166 м2·К/Вт.

Таким чином, коефіцієнт теплопередачі буде:

Поверхню нагрівання визначаємо за рівнянням:

Запас поверхні теплообміну складе:

3.3.4. Технологічний розрахунок підконтактного холодильника

Призначення, пристрій і основні розміри

Підконтактний холодильник призначений для швидкого охолодження контактного газу до 140-160°С щоб уникнути формальдегіду, що розклався.

Для установки обраний вертикальний сталевий кожухотрубчатий теплообмінник із протиточним рухом теплоносія у міжтрубному просторі і контактному газі у трубному просторі. Теплоносій - циркуляційний конденсат (р = 0,3 МПа, t = 80°С).

У холодильнику передбачене шахове розташування труб (по вершинах правильних шестикутників). Температурні напруги, викликувані різницею температур між кожухом і трубами, можуть привести до руйнування апарата; щоб уникнути цього на корпусі встановлений лінзовий компенсатор.

Технічна характеристика холодильника:

Висота, мм

2500

Діаметр внутрішній, мм

1400

Число труб камери, що гріє (dтр = 2122 мм)

2800

Поверхня теплообміну, м2

460

Апарат постачений штуцером виходу контактного газу Dy 350, ру 0,6, двома штуцерами входу й двома штуцерами виходу конденсату Dy 200, ру 0,6.

Тепловий розрахунок

Вихідні дані:

· у холодильник подають 305,287 кмоль/г формальдегідного газу;

· температура: на вході у холодильник 706°С; на виході з холодильника 150°С;

· витрата холодного конденсату 442713,6 кг/г.

Тепловий баланс спиртовипарювача в загальному виді описується рівнянням:

Q1 = Q2 + Q3 + Qпот, (3.13)

Де Q1, Q2, - теплові потоки формальдегідного газу на вході й на виході з холодильника, кВт;

Q3 - теплота, що відводиться конденсатом, кВт;

Qпот - втрати в навколишнє середовище, кВт.

Відомості про теплоємність компонентів формальдегідного газу зведені в табл. 3.11 [5].

Таблиця 3.11

Значення коефіцієнтів а, b, з, с' і теплоємкостей продуктів і реагентів

O2

CO

H2O

H2

CO2

N2

СН2О(г)

СН3ОН(г)

а

31,46

28,41

30

27,28

44,14

27,87

18,82

15,28

в*103

3,39

4,1

10,71

3,26

9,04

4,27

58,38

105,2

с*106

0

0

0

0

0

0

-15,61

-31,04

T, K

с' *10-5

3,77

-0,46

0,33

0,5

-8,54

0

0

0

150+273

Cp T, K

35,00

29,89

34,71

28,94

43,19

29,68

40,72

54,23

Тепловий потік формальдегідного газу на вході у холодильник 3067,929 кВт (визначений при розрахунку контактного апарата).

Тепловий потік формальдегідного газу на виході з холодильника буде:

Приймаємо, що втрати тепла в навколишнє середовище рівняються 5% від приходу тепла:

Кількість тепла, що відводиться циркуляційним конденсатом:

Кількість тепла, що відводиться конденсатом, описується рівнянням:

(3.14)

Таким чином, температура конденсату на виході з холодильника буде:

Складаєм тепловий баланс підконтактного холодильника (табл. 3.12).

Таблиця 3.12

Тепловий баланс підконтактного холодильника

Прихід

кВт

%

Витрата

кВт

%

Тепловий потік контактного газу на вході

3161,366

100,00

1. Тепловий потік контактного газу на виході

465,84

14,74

2. Тепловий потік конденсату

2537,458

80,26

3. Тепловитрати в навколишнє середовище

158,068

5,00

Разом

3161,366

100,00

Разом

3161,366

100,00

Розрахунок підконтактного холодильника

Виконуємо перевірюючий розрахунок площі поверхні теплообміну.

747°С 150°С

84,9°С 80°С

;

Таким чином, середня різниця температур:

Визначаємо середній коефіцієнт тепловіддачі від контактного газу до стінки труби [9, (V-40)]:

, (3.15)

Де Атр - коефіцієнт, що враховує фізичні властивості контактного газу при середній температурі;

W - масова швидкість контактного газу в трубному просторі, кг/(м2·с);

d - внутрішній діаметр труби, м.

Теплофізичний параметр контактного газу знаходять при середній температурі:

tср = (747 + 150)/2 = 448,5 °С.

Теплоємкість і динамічну в'язкість формальдегідного газу розраховуємо у табл. 3.13 [5].

Таблиця 3.13

Розрахунок теплоємності й динамічної в'язкості

O2

CO

H2O

H2

CO2

N2

СН2О(г)

СН3ОН(г)

У

Cp T, K

34,60

31,19

37,57

29,67

48,74

30,86

52,07

73,77

--

xi,

0,0004

0,0040

0,3524

0,0521

0,0160

0,3540

0,1802

0,0410

1,0000

Cp• xi

0,0144

0,1249

13,2404

1,5443

0,7807

10,9243

9,3826

3,0243

39,0359

Mr

32

28

18

2

44

28

30

32

--

Mr• xi

0,0134

0,1121

6,3427

0,1041

0,7048

9,9108

5,4054

1,3118

23,9052

мi• 107

390

360

237

156

304

315

218

231

--

(Mr• xi/мi)• 10-4

0.0343

0,311

2,6763

0,667

2,318

31,463

24,795

5,679

92,0

;

Приймаємо, що критерій Прандтля для двохатомних газів Pr = 0,72 [7], тоді теплопровідність контактного газу:

Площа поперечного перетину трубного простору підконтактного холодильника:

Масова швидкість контактного газу у трубному просторі:

,

Де - витрата контактного газу, кг/ч.

Коефіцієнт, що враховує властивості контактного газу, визначається по формулі [9, V-29]:

. (3.16)

.

Таким чином, середній коефіцієнт тепловіддачі:

.

Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від стінки труби до циркуляційного конденсату. Фізичні властивості конденсату визначаємо при середній температурі 86,1 °С [7].

Швидкість руху конденсату у міжтрубному просторі:

.

При такій швидкості руху конденсату у міжтрубному просторі критерій Рейнольдса:

,

Де

Визначимо критерії Прандтля й Грасгофа [7]:

;

;

;

критерій Нуссельта розраховують по формулі [7]:

, (3.17)

Таким чином, коефіцієнт тепловіддачі від конденсату трубі:

.

По формулі (3.12) сума термічних опорів стінки труби з урахуванням шарів забруднень по обидва боки [7]:

Уrст = 0.00009 + 0,002/17,5 + 0,00017 = 0,000374 м2·К/Вт.

Коефіцієнт теплопередачі:

Поверхню нагрівання визначаємо з рівняння:

Запас поверхні теплопередачі складе:

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.4 Характеристика основного технологічного устаткування

Таблиця 3.14

Характеристика основного технологічного устаткування

Буквено-цифрове позначення апарата (пристрою)

Найменування устаткування (пристрою)

Призначення й коротка характеристика

Матеріал

Кількість

1

2

3

4

5

АТ5

Холодильник системи вловлювання

Горизонтальний кожухотрубний теплообмінник. Призначений для охолодження рідини, що зрошує, системи вловлювання. L = 3,0 м, D = 0,8 м, F = 110 м2;

трубки: d = 25х2 мм, l = 2,5 м, до-в 471 шт.; Ризб тр = 0,5 МПа, Ризб м/тр = 0,5 МПа.

Середовище: трубний простір - оборотна вода, міжтрубне - рідина, що зрошує

Нержавіюча сталь

1

Е

Збірник системи вловлювання

Вертикальна циліндрична ємність із плоскими кришкою й днищем. Служить видатковою ємністю для рідини, що подається на зрошення скрубера системи вловлювання;

H = 2,2 м, D = 1,8 м, V = 3 м3; Ризб - під налив. Середовище: зрошувана рідина

Нержавіюча сталь

1

Н5

Насос системи вловлювання

Призначений для подачі рідини, що зрошує, на скрубер системи вловлювання.

Тип 1,5ХГ - 6Х2Н - 2,8-2

Q = 8 м3/год, H = 0,34 МПа (35 м. в. ст.), електронасос у викоренення виконанні, N = 2,8 кВт, U = 380 У, n = 48 з-1 (2900 про/хв)

Вуглеводиста сталь

1

ВД

Циклон-краплевідділювач

Призначений для видалення уносимих з газом крапель формаліну. Являє собою вертикальний циліндричний апарат з конічними кришкою й днищем.

H = 3,455 м, D = 1,12 м

Нержавіюча сталь

1

АР

Скрубер системи вловлювання

Призначений для вловлювання метанолу й формальдегіду з газів, що відходять.

Зварений вертикальний циліндричний апарат. По висоті має 10 ковпачкових тарілок, на кожній з який по 83 ковпачка. H = 6,0 м, D = 1,8 м

Нержавіюча сталь

1

Н2 - 4

Насос формаліну

Призначений для циркуляції формаліну на поглинальній колоні його відкачки на склад готової продукції. Електронасос відцентровий герметичний горизонтальний з вбудованим трифазним асинхронним короткозамкненим електродвигуном у викоренення виконанні. Температура перекачування рідини, до плюс 100°С.

Середовище: формалін

Тип 2ХГ - 5ДО - 4,5 - 2 (ЦНГ - 68), Q = 20 м3/год, H = 0,43 МПа (44 м. в. ст.), N = 4,5 кВт, U = 380 У, n = 48 з-1 (2900 про/хв)

Нержавіюча сталь

3

АТ2 - 4

Холодильник формаліну

Горизонтальний двухходовий кожухотрубний теплообмінник. Призначений для охолодження формаліну нижнього, середнього й верхнього контурів поглинальної колони.

L = 3,8 м, D = 1,0 м, F = 169 м2;трубки: d = 25х2 мм, l = 3,0 м, до-в 776 шт.;Ризб тр = 0,6 МПа, Ризб м/тр = 0,6 МПа. Середовище: трубний простір - оборотна вода, міжтрубне - формалін

Нержавіюча сталь

3

КЛ

Поглинальна колона

Вертикальний суцільнозварний циліндричний апарат. По висоті має 37 тарілок з консольними ковпачками й три «глухих». L = 16,85 м, D = 1,812 м; Ризб = 0,06 МПа.

Середовище: формалін

Нержавіюча сталь

1

Н1

Насос циркуляційного конденсату

Призначений для циркуляції конденсату по системі: подконтактний холодильник - теплообмінник спиртовипарювача.

Тип 6ДО - 12В, Q = 162 м3/год, H = 0,19 МПа (20 м. в. ст.), електродвигун нормального виконання N = 4,5 кВт, U = 380 У, n = 24 з-1 (1450 про/хв)

Вуглеводиста сталь, чавун

1

АТ5

Теплообмінник циркуляційного конденсату

Циліндричний вертикальний кожухотрубний теплообмінник, призначений для охолодження циркуляційного конденсату.

L = 2,7 м, D = 0,8 м, F = 65 м2; трубки: d = 25х2,5 мм, l = 2,0 м, до-в 173 шт.;

Ризб тр = 0,4 МПа, Ризб м/тр = 0,3 МПа.

Середовище: трубний простір - оборотна вода, міжтрубне - циркуляційний конденсат

Вуглеводиста сталь

1

РТ

Контактний апарат з подконтактним холодильником

Вертикальний циліндричний апарат з конусоподібним ковпаком. На верхню трубну дошку підконтактного холодильника, що служить днищем контактного апарата, укладаються перфоровані мідні ґрати із двома нержавіючими або мідними сітками, на який засипається шар каталізатора висотою 76 мм. Н = 0,4 м, D = 1,4 м.

Підконтактний холодильник - кожухотрубний теплообмінник, призначений для охолодження контактного газу.

Н = 2,5 м, D = 1,4 м, F = 460 м2; трубки: d = 25х2,5 мм, l = 2,5 м, до-в 2800 шт.;

Ризб тр = 0,06 МПа, Ризб м/тр = 0,3 МПа.

Середовище: трубний простір - формальдегідний газ, міжтрубне - циркуляційний конденсат

Кожух - вуглеводиста сталь, трубні дошки й трубки -

1

ОП

Вогнеприпинувач

Призначений для запобігання поширення полум'я з контактного апарата в спиртовипарювач при аварійних ситуаціях.

Вертикальний циліндричний апарат, постачений двома мідними ґратами, між якими укладається мідний дріт. Н = 0,62 м, D = 0,55 м; Ризб = 0,06 МПа,

Середовище: метанольно-водно-воздушна суміш

Нержавіюча сталь

1

АТ1

Перегрівник

Вертикальний кожухотрубний теплообмінник.

Призначений для перегрівання метанольно-водно-воздушної суміші.

Н = 2,5 м, D = 0,9 м, F = 100 м2;

трубки: d = 30х2,5 мм, l = 1,8 м, до-в 471 шт.;

Ризб тр = 0,06 МПа, Ризб м/тр = 0,4 МПа.

Середовище: трубний простір - метанольно-водно-воздушна суміш, межтрубне - пара

Нержавіюча сталь

1

СП

Спиртовипарювач

Вертикальний циліндричний апарат з теплообмінником, краплевідбійником і барботером.

Призначений для підігріву й змішування водно-метанольної суміші з повітрям.

Н = 5,12 м, D = 2,2 м, F = 225 м2;

трубки: d = 21х2,0 мм, l = 1,0 м, до-в 3400 шт.;

Ризб тр = 0,06 МПа, Ризб м/тр = 0,3 МПа;

барботер:D = 1,388 м, dотв = 10 мм.

Корпус - Ст. 3, футерований нержавіючою сталлю. нержавіюча сталь

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.5 Розміщення технологічного обладнання
Між промисловою зоною і житловим масивом передбачається санітарно-захисна зона, розміри якої вибираються відповідно до «Санітарних норм проектування промислових підприємств».
Основою для компоновки установки служать: технологічна схема, специфікація технологічного устаткування і технологічного завдання на розробку всіх суміжних частин проекту.
На відкритих майданчиках апаратура встановлюється або на етажерках залізобетонних або металевих або самостійно на індивідуальних або групових фундаментах. Апарати малого діаметру і великої висоти встановлюються на етажерках. При цьому [12]:
1. все важке і громіздке устаткування при можливості встановлюється на відмітці землі з таким розрахунком, щоб не обважнювати конструкцію етажерок, на яких встановлюється устаткування;
2. опорні пристрої застосовуються типові із збірного залізобетону;
3. максимально використовується здатність стінок великомасштабних апаратів - пристрій майданчиків для обслуговування кришок, люків, штуцерів для завантаження і вивантаження насадки, арматури, приладів і т.п., закріплених на самих апаратах.
Таке розташування апаратів безпосередньо і на інших спорудах або над технологічним устаткуванням значно скорочує площу забудови. При цьому скорочується протяжність забудови.
технологічний газоподібний парафін формальдегід
4. КОНТРОЛЬ ТА КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМ ПРОЦЕСОМ

У хімічній промисловості комплексної механізації й автоматизації приділяється велика увага. Це пояснюється складністю й високою швидкістю протікання технологічних процесів, а так само чутливістю їх до порушення режиму, шкідливістю умов роботи, вибухо- і пожежонебезпекою переданих речовин й т.д.

Обмежені можливості людського організму (стомлюваність, недостатня швидкість реакції на зміну навколишнього оточення на велику кількість одночасно надходячої інформації, суб'єктивність в оціненні сформованої ситуації й т.д.) є перешкодою для подальшої інтенсифікації виробництва. Наступає новий етап машинного виробництва автоматизація, коли людина звільняється від особистої участі у виробництві, а функції керування технологічними процесами, механізмами, машинами передаються автоматичним пристроєм.

Автоматизація приводить до поліпшення основних показників ефективності виробництва: збільшенню кількості, поліпшенню якості й зниженню собівартості виробляємої продукції, підвищенню продуктивності праці. Впровадження автоматичних пристроїв забезпечує високу якість продукції, скорочення браку й відходів, зменшення витрат сировини й енергії, зменшення чисельності основних робіт, зниження капітальних витрат на будівництво будинків (виробництво організується під відкритим небом), подовження строків міжремонтного пробігу встаткування.

Впровадження спеціальних автоматичних пристроїв сприяє безаварійній роботі встаткування, виключає випадки травматизму, попереджає забруднення атмосферного повітря й водоймищ промисловими відходами.

Комплексна автоматизація процесів (апаратів) хімічної технології припускає не тільки автоматичне забезпечення нормального ходу цих процесів з використанням різних автоматичних пристроїв (контролю, регулювання, сигналізації й ін.), але й автоматичне керування пуском й зупиненням апаратів для ремонтних робіт й у критичних ситуаціях [16].

4.1 Контроль основних технологічних параметрів процесу

Для забезпечення стабільної роботи стадії окислювального дегідрування у виробництві формальдегіду на щит КІПіА в ЦПК необхідно виводити наступну вимірювальну інформацію[19]:

1. витрата на вході у спиртовипарювач: метанолу (FIR-1), конденсату (FIR-2), повітря (FIR- 3);

2. тиск повітря на вході у спиртовипарювач (PIR -4);

3. рівень рідинної фази у спиртовипарювачі (LIR -5);

4. температура: парової фази спиртовипарювача (TIRA-6), циркуляційного конденсату на вході у спиртовипарювача (TIRA-8), циркуляційного конденсату на вході у підконтактний холодильник (TIRA-9), спиртоповітряної суміші на виході із перегрівача (TIRA-10), спиртоповітряної суміші на вході у перегрівач (TIRA-11), у зоні реакції контактного апарату (TIRA-13), формальдегідного газу на виході із підконтактного холодильника (TIRA-14), циркуляційного конденсату на виході із спиртовипарювача (TIRA-15);

5. тиск парової фази у спиртовипарювачі (PIR-7), парогазової суміші у контактному апараті (PIR-12).

Для виміру витрати використається метод змінного перепаду тиску. У трубопровід установлюється звужений пристрій (діафрагма камерна). При протіканні потоку через діафрагму на неї утвориться перепад тиску, що виміряється дифманометром «Сапфір-22ДД». Далі сигнал надходить на обробку в мікропроцесор (МП) і крім цього вимірювальна інформація дублюється вторинним приладом А 542.

Розглянемо принцип роботи МП на прикладі одноконтурної цифрової АСР температури газу після теплообмінника АТ1 ( поз.10-а -10-г).

Сигнал, що формується за допомогою первинного вимірювального перетворювача температури (термометр опору ТСП-6097 поз. 10-а) за допомогою перетворювача ПТ-ТП-61 (поз. 10-б) перетвориться в безпосередній електричний сигнал 4-20мА й надходить на вхідну гальванічну розв'язку МП РГ1. Сигнал дублюється вторинним приладом А 565 (поз. 10-в), розташованому на щиті в ЦПУ.

Тому що мікропроцесор обробляє інформацію тільки в цифровій формі, то сигнал після РГ1 надходить на аналого-цифровий перетворювач (АЦП) і далі вже в цифровій формі обробляється мікропроцесором по заданому алгоритмі в блоці АЛГО.

Результат обробки направляється в цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), де він перетвориться на відповідний аналоговий електричний сигнал, що є керуючим. Далі через вихідну гальванічну розв'язку РГ2 він надходить на пульт оператора (ПО) у блок - пристрій контролю, а у випадку регулювання в блок ручного керування (РУ), а з нього на електропневмоперетворювач ЭПП-63 (поз. 10-б). Останній видає нормований пневматичний сигнал, що надходить на регулювальний клапан (поз. 10-г).

Для виміру тиску використається датчик тиску «Сапфір -22ДІ», що видає уніфікований струмовий сигнал, що надходить на обробку в мікропроцесор. Сигнал дублюється вторинним перетворювачем А 542. Перепад тиску фіксується за допомогою дифманометра «Сапфір-22ДД».

Для виміру рівня використається буйковий рівнемір «Сапфір-22ДУ». В основу роботи приладу покладений принцип Архімеда. В апарат встановлюється чутливий елемент - буй. При зміні рівня в апарату змінюється сила, що виштовхує, діюча на буй, а отже міняється вага буя. Зміна ваги буя прямо пропорційна зміні рівня в апараті. Чутлива схема приладу перетворить зміну ваги буя в уніфікований струмовий сигнал, що відправляється на обробку в мікропроцесор. Вторинним перетворювачем служить А 542 [16].

Крім вище зазначених термометрів опору ТСП-6097 (межа виміру до 250) використаються ТСМ-5071 (межа виміру до 150) і термопари ТХА-0515 (межа виміру до 400). Термопара працює в комплекті з перетворювачем, що нормує, Ш-78. В основу роботи термопар покладений термоелектричний ефект. Якщо два різнорідних провідники перебувають в одній крапці, що опускають в апарат, то на вільних кінцях термопари утвориться різниця потенціалів, що прямо пропорційна вимірюваній температурі. Тому що виробництво формальдегіду є пожежо-вибухонебезпечним, то необхідно використати ЭПП-63, а виконавчі механізми повинні бути пневматичними [16].

4.2 Регулювання технологічних параметрів

Щоб забезпечувати оптимальні умови процесу окислювального дегідрування формальдегіду необхідно регулювати наступні технологічні параметри [19].

Тиск повітря на вході у спиртовипарювач (PIR -4) регулюється за допомогою одноконтурної цифрової АСР(поз.4а-4г), регулювальний клапан PCV-2-4 розташований на лінії подачі повітря у спиртовипарювач СП.

Рівень спиртоповітряної суміші у спиртовипарювачі СП реагує за допомогою одноконтурної цифрової АСР (поз.5а-5г), регулювальний клапан LCV-30-4 розташований на лінії подачі метанолу у спиртовипарювач.

Тиск у спиртовипарювачі (PIR-7) регулюється за допомогою одноконтурної цифрової АСР(поз.7а-7г), регулювальний клапан PCV-2-4 розташований на лінії виходу слабого розчину метанолу із спиртовипарювача СП.

Витрата конденсату на вході у спиртовипарювач регулюється за допомогою одноконтурної цифрової АСР(поз.2а-2г), регулювальний клапан НО розташований на лінії входу конденсату у спиртовипарювач.

Тиск у конатктному апараті (PIR -12) регулюється за допомогою одноконтурної цифрової АСР(поз.12а-12г), регулювальний клапан PCV-2-4 розташований на лінії виходу формальдегідного газу із конатктного апарата.

4.4 Сигналізація й блокування

Для запобігання аварійних ситуацій на виробництві формаліну необхідно сигналізувати наступні технологічні параметри:

1. температуру у спиртовипарювачі;

2. температуру циркуляційного конденсату на вході у спиртовипарювач;

3. температуру парогазової суміші, яка надходить у контактний апарат;

4. температуру спирто-водо-повітряної суміші у контактному апараті;

5. температуру циркуляційного конденсату на вході у контактний апарат.

Блокування передбачене при відхиленнях від заданих температур у контактному апараті та спиртовипарювачі.

Таблиця 4.1

Відомість приладів [19]

Поз. позначення

Технологічний параметр

Найменування, тип приладів

Технологічні характеристики

1

2

3

4

1-а

Витрата метанолу на установку

Діафрагма камерна ДКН-150

Клас точності 1,0

2-а

Витрата конденсату у спиртовипарювачі

Діафрагма камерна ДКН-150

Клас точності 1,0

3-а

Витрата повітря у спиртовипарювачі

Діафрагма камерна ДКН-150

Клас точності 1,0

1-б, 2-б, 3-б

Дифманометр «Сапфір-22ДД»

Вихідний сигнал 4-20 мА, клас точності 0,5

1-в, 2-в, 3-в

Вторинний прилад А-542

Клас точності 0,25

2-г, 3-г

Електро-пневмо-перетворювач ЭПП-63

Вихідний сигнал 0,2-1 кгс/см2

2-г, 3-г

Регулювальний клапан

Тип НО

7-а

Тиск у спиртовипарювачі

Датчик тиску «Сапфір-22ДИ»

Клас точності 0,5

7-б

Вторинний прилад А-542

Клас точності 0,25

7-в

Електропневмоперетворювач ЭПП-63

Вихідний сигнал 0,2-1 кгс/см2

7-г

Регулювальний клапан

Тип НО

4-а

Тиску повітря на вході у спирто

Датчик тиску «Сапфір-22ДИ»

Клас точності 0,5

12-а

перепад тиску в реакторі РТ

Дифманометр «Сапфір-22ДД»

Шкала 0-25 кПа Клас точності 0,5

4-б,12-б

Вторинний прилад А-542

Клас точності 0,25 Шкала 0-25 кПа

7-в, 12-в

Електропневмоперетворювач ЭПП-63

Вихідний сигнал 0,2-1 кгс/см2

7-г, 12-г

Регулювальний клапан

Тип НО

6-а

Температура у спиртовипарювачі

Термопара ТХА-0515

Шкала(50+400)°С, Клас точності 2,5

8-а

Температура конденсату після теплообмінника АТ6

Термометр опору мідний ТСМ-5071

Шкала (0-150)°С Клас точності 3

9-а

Температура конденсату на вході у теплообмінник АТ6

Термометр опору мідний ТСМ-5071

Шкала (0-150)°С Клас точності 3

10-а

Температура парогазової суміші на вході у контактний апарат

Термометр опору мідний ТСМ-5071

Шкала (0-150)°С, Клас точності 3

13-а

Температура парогазової суміші контактному апараті

Термопара ТХА-0515

Шкала(50+400)°С, Клас точності 2,5

15-а

Температура циркуляційного конденсату на вході у підконтактний холодильник

Термометр опору мідний ТСМ-5071

Шкала (0-150)°С, Клас точності 3

8-а,9-а, 10-а, 15-а,

Перетворювач ПТ-ТП-61

Вихідний сигнал 4-20 мА

13-а, 6-а

перетворювач, що нормує Ш-78

Вихідний сигнал 4-20 мА, Клас точності 0,5

8-б, 9-б,10-б, 6-б,13-б, 15-б

Вторинний прилад А-542

Клас точності 0,25 Шкала (0-400)°С,

8-г, 9-г,10-г, 6-г,13-г, 15-г

Електропневмоперетворювач ЭПП-63

Вихідний сигнал 0,2-1 кгс/см2 Клас точності 1

8-г, 9-г,10-г, 15-г

Регулювальний клапан

Тип НО

6-г,13-г

Електроконтактне реле блокування

Інерційність не більше 0,5 с

18-5

Відсікувач ЭВ-1

Тип АЛЕ

5-а

Рівень у спиртовипарювачі

Датчик рівня «Сапфір-22ДУ»

Шкала (0-100)% Клас точності 0,5

5-б

Вторинний прилад А-542

Клас точності 0,25 Шкала (0 - 100)%

5-в

Електроконтактне реле блокування

Інерційність не більше 0,5 з

5-г

Відсікувач ЭВ-1

Тип НО

5-г

Електропневмоперетворювач ЭПП-63

Вихідний сигнал 0,2-1 кгс/см2

5. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ, ПРОМСАНІТАРІЯ Й ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, направлених на збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці. Головним об'єктом її дослідження є людина в процесі праці, виробниче середовище і організація праці на виробництві.

На підставі цих досліджень розроблені методи збільшення рівня охорони праці на виробництві. Хімічне виробництво окислювального дегідрування формальдегіду має цілий ряд відмінних особливостей, які вимагають підвищеної уваги. У процесі цієї галузі застосовують і одержують сировину, напівпродукти, цільові і побічні продукти, які є токсичними і небезпечними у пожежному відношенні. Більшість з них - вибухові речовини [14].

5.1 Основні фізико-хімічні властивості, токсичність, пожежо- та вибухонебезпезпечність речовин, що застосовано та добуто на виробництві

Як сировину на виробництві застосовують метанол. Разом із тим у побічних реакціях протікання процессу утворюються речовини, які являються токсичними, вибухо- і пожежонебезпечними, тому їх характеристики приведені в таблицях 5.1.1, 5.1.2, 5.1.3.

Таблиця 5.1.1

Основні фізико-хімічні властивості речовин [11]

Назва сполуки

Емпірична формула

Структурна формула

Агрегатний стан за н.у.

Темпе-ратура плавління С

Темпера-тура кипіння С

Примітка

Раціональна номенклатура

Систематична номенклатура.

Метанол

Метиловий спирт

СН3ОН

Рідина

-97.8

64.9

Формальдегід

Метаналь

СН2О

Газ

-

99

Кисень

Кисень

О2

Газ

-218.4

-183

Діоксид вуглецю

Двоокис вуглецю

СО2

O=C=O

Газ

-

-

Оцтова кислота

Етанова кислота

СН3СООН

Рідина

16,6

118

Оксид вуглецю

Окис вуглецю

CO

C=O

Газ

-205

-191.5

Водень

Водень

H2

H-H

Газ

-259.2

-252.8

Метан

Метан

СН4

Газ

-182.49

-218.4

Таблиця 5.1.2

Характеристики токсичності [20]

Сполука

Клас шкідли-вості

Характер дії на організм людини

Гранично допустима концентрація

Засоби індивідуального захисту

У повітрі, мг/м3

У воді, мг/л

Робочої зони

Населеного пункту

ГДК

Макси-мально- разова

Середньо-добова

1

2

3

4

5

6

7

8

Метанол

3

Отруйна рідина з різко-виразною кумулятивною дією. Смертельна доза - 30 мл., важке отруєння - 5-10 мл.

5,0

1

0,5

30

Протигази марки «М», шлангові протигази

Форма-льдегід

2

Безкольровий газ з різким запахом, який викликає задуху. Діє на центральну нервову систему, подразнює слизові оболонки очей та дихальних шляхів. Викликає кашель, бронхіт, інколи із кров'яною рвотою, запалення легенів. Дія на шкіру проявляється у почервонінні і появі висипу по всьому тілу.

0,5

Протигази марки «М», шлангові протигази

Метан

4

У великих концентраціях проводить наркотичну дію. При високій концентрації може викликати задушення через нестачу кисню

300

-

-

-

Фільтруючий протигаз, Шлангові протигази ПШ-1, ПШ-2

Діоксид вуглецю

4

Володіє наркотичною і задушливою дією. При великих концентраціях спостерігається головний біль, шум у вухах, прискорене серцебиття, збільшення кров'яного тиску, запаморочення, непритомність.

30000

Ізолюючі, шлангові протигази ПШ1 або ПШ2

Оксид вуглецю

4

Надає отруйливу дію. Перешкоджає з'єднанню кисню з гемоглобіном крові

20

3

10

-

Фільтруючий протигаз марки «М». Шлангові протигази ПШ-1, ПШ-2

Водень

-

Токсичної дії на організм не надає, але при високих концентраціях викликає задуху в слідстві витіснення кисню

Фільтруючий протигаз марки «М». Шлангові протигази ПШ-1, ПШ-2

Кисень

-

Вдихання повітря з великим змістом кисню може викликати порушення діяльності легенів, серця і центральної нервової системи. Пониження концентрації кисню в повітрі до 16% приводить до порушення нормальної діяльності організму людини. При зменшенні кисню до 10% і нижче наступають судоми з можливим смертельним результатом.

Шлангові протигази ПШ1, ПШ-2

Оцтова кислота

3

Подразнююча рідина, пари якої викликають подразнення слизових оболонок верхніх дихальних шляхів. Довготривала дія парів викликає захворювання носової порожнини та кон'юнктивіт. Дія на шкіру викликає утворення струп'їв, які характерні для хімічних опіків, утворюються язви.

5

Фільтруючі протигази марки «В» або «БКФ»

Таблиця 5.1.3

Показники вибухо- і пожежонебезпечності [11]

Сполука

Температура самозаймання С

Межі розповсюдження полум'я концентраційні

г/м3

% об.

нижній

верхній

нижній

верхній

Метанол

410

46,5

512

6,98

35,5

Метан

537

95

500

5,28

14,1

Формальдегід

430

-

-

7

73

Оксид вуглецю

651

-

-

12,5

80

Оцтова кислота

454

-

-

3,3

22

Водень

510

3,4

66,4

4

7,5

5.2 Небезпечні і шкідливі виробничі фактори на виробництві

Основними шкідливими факторами на виробництві формаліну є:

- наявність силового устаткування напругою 6000 В, 500 В, 380 В;

- загазованість окисом вуглецю (СО), парами спирту метилового (СН3ОН), формальдегідом (СН2О);

- наявність каталізаторного пилу (в організм людини шкідливі речовини можуть проникати через шкірний покрив і дихальні шляхи);

- шум (ГДР 80 ДБА);

- вібрація (ГДР 92 ДБА);

- підвищений вміст кисню (більше 23% об.) або зменшений вміст кисню (менше 20% про.) в робочій зоні виробничих приміщень [20].

Основними небезпеками для персоналу в цеху є:

- отруєння шкідливими хімічними речовинами, які можуть потрапити усередину організму людини через легені, шлунково-кишковий тракт і шкіру (метанол, формальдегід);

- можливість утворення вибухонебезпечних концентрацій пар метанолу, формальдегіду;

- хімічні опіки тіла й очей можуть бути при влученні формаліну, метанолу;

- термічні опіки при зіткненні до гарячих трубопроводів пари, гарячої води;

- обмороження при влученні вуглекислоти на тіло;

- поразка електричним струмом при порушенні інструкцій з обслуговування електроустаткування й зіткнення з оголеними проводами;

- небезпека влучення під залізничний і автотранспорт як на території цеху, так і на території підприємства;

- механічні травмування: порізи, переломикісток, ушиби можуть виникнути при порушенні правил охорони праці, обслуговуванні механізмів, станків, та інших приладів, що рухаються;

- можливість утворення статичної єлектрики при русі сировини та продукції по трубопроводам та апаратам;

- отримання травмувань при попаданні у траншеї, колодязі, приямки;

5.3 Класифікація і категорійність виробництва і його приміщень
Таблиця 5.3.1
Класифікація і категорійність проектованого або досліджуваного виробництва і його приміщень

№ п/п

Найменування відділення, установки

Категорія вибухопожежної небезпеки по НАПБ Б.07.005-86

Класифікація приміщень і зовнішніх установок по ПУЭ (ДНАОП 0.00 - 1.32 - 01)

Категорія й група вибухо-небезпечної суміші за ДСТ 12.1.011-78*

Група виробничого процесу (СНиП 2.09.04-87)

1.

Спиртовипарю-вальне відділення

А

В-Iа (2)

IIA-T2

3б

2.

Контактне відділення

А

В-Iа (2)

IIA-T2

3б

3.

Склад формаліну

Б

В-Iа (2)

IIВ-T2

1а

4.

Вакуум-насосне відділення

Д

В-Iа (2)

IIВ-T2

1а

5.

Виробництво формаліну (відкрита площадка)

А

В-Iа (2)

IIС-T2

3б

6.

Склад метанолу, насосна

А

В-Iа (2)

IIA-T2

3б

7.

Відділення нагнітачів

А

В-Iа (2)

IIС-T2

3б

8.

Газгольдер

А

В-Iа (2)

IIС-T2

3б

Клас за санітарною характеристикою - II.

Ширина санітарної зони - 500м.

5.4 Заходи запобігання шкідливих і небезпечних виробничих факторів
5.4.1 Вентиляція і опалювання
Оскільки установка окислювального дегідрування формаліну знаходиться на відкритому майданчику, то розрахунок вентиляції проводимо для приміщення ЦПК. У приміщенні передбачена припливна вентиляція. Об'єм приміщення 830 м3, кратність повітрообміну приймаємо 7 ч-1 . Кількість повітря, яку необхідно подати в приміщення ЦПК, визначаємо за формулою [14]:
, (5.1)
Де K - кратність повітрообміну, ч-1 , К=7ч-1
V - об'єм приміщення ЦПК, м3 , V=830 м3

Приймаємо для установки тип вентилятора В-Ц4-70

Продуктивність, м3/ч

Номер вентилятора

Напір, мм. вод. ст.

Частота обертання, об/хв

Електродвигун

Тип

Потужність, кВт

Частота обертання, об/мин

7500

6,3

50

1000

4A100S6

2.20

У приміщенні ЦПК передбачена система, повітряного опалювання, суміщена з приточною вентиляцією. Як опалювальні прилади використовують калорифери. Витрату теплоти на вентиляцію в зимовий час можна визначити за формулою [14]:

(5.2)

де W - об'єм приточного повітря, м3/ч

Cв - об'ємна теплоємність повітря, дорівнює 1,257 кДж/м3град;

tвп - температура нагрітого (t=22C) повітря, що подається у приміщення ,C;

tн - температура зовнішнього повітря C. Приймається, що в осінньо-зимовий період середня температура зовнішнього повітря дорівнює мінус 7C.

Площа поверхні опалювальних приладів визначається за формулою [14]:

(5.3)

Де Экм - еквівалентний квадратний метр - площа поверхні нагріву приладу, що віддає 506 Вт теплоти при різниці середньої температури теплоносія і температури повітря в приміщенні рівної 64,5C. 1Экм=0,82м2

Тип калорифера КП312-СК-01. Площа поверхні калорифера - 125,27 м2

5.4.2 Аварійна вентиляція

Для аварійної вентиляції слід використовувати [20]:

1. основні і резервні системи загальнообмінної вентиляції і системи місцевих відсмоктувань, що забезпечує витрату повітря необхідного для аварійної вентиляції;

2. тільки системи аварійної вентиляції, якщо використання основних резервних систем неможливе і недоцільне.

Приймальні отвори для виділення загальнообмінної вентиляції з нижньої зони слід розташовувати на рівні 0,3 м від підлоги до низу отвору.

Витрата повітря крізь місцеві отвори, розташовані в межах робочої зони під час вступу газів і пари з питомою вагою більш питомої ваги повітря в ній, слід враховувати як виділення з цієї зони.

Для відшкодування витрати повітря, що виділяється аварійною вентиляцією, спеціальних припливних сумішей передбачати не слід.

Аварійну вентиляцію в приміщеннях категорії А, Б слід проектувати з механічною спонукою. Якщо температура, категорія і група вибухонебезпечних сумішей горючих газів, пари і аерозолів з повітрям не відповідні даним технічних умов на вибухозахищені вентилятори, то системи аварійної вентиляції слід передбачати ежекторами для будівель будь-якої поверховості або припливну вентиляцію зі штучною спонукою для витиснення газів і пари крізь аераційні ліхтарі, шахти або дефлектори - для одноповерхових будівель, в які при аварії поступають горючі гази або пари щільність яких менше щільності повітря. [20] .

5.5.1 Заходи боротьби із пилом

Джерелом пилу у виробництві формальдегіду є каталізатор.

Основним напрямом в комплексі заходів щодо боротьби з пилом на виробництві є попередження її утворення і виключення викидів в атмосферу газів, що відходять, пари, для цього передбачено:

- герметизація апаратів;

- заміна порошків пігулками.

Оскільки пиловиделенню повністю запобігти неможливо, передбачена витяжна вентиляція.

Індивідуальними засобами захисту від пилу каталізатора є протизапорошений респіратор типу «Пелюстка» (або інші, дозволені до застосування на підприємствах хімічної промисловості), захисні окуляри, рукавички, спецодяг [19].

5.5.2 Освітлення приміщень

У ЦПК є природне і штучне освітлення. Передбачається робоче і аварійне освітлення приміщення ЦПК. Природне освітлення, здійснюється крізь світлові отвори в стінах будівель (бічне світло) і розраховується виходячи зі співвідношення площі світлових отворів до площі підлоги (світловий коефіцієнт).

Площа віконних отворів [24]:

(5.4)

де Sп - площа підлоги, м2

(1/5 1/6) - світловий коефіцієнт.

Площа одного вікна 1,5х2,5 м, тоді кількість віконних отворів - 8.

Кількість світильників, необхідна для освітлення приміщення визначається методом світлового потоку за формулою [14]:

(5.5)

де E - мінімально допустима освітленість робочих поверхонь, лк;

S - освітлювана площа, м2

F - світловий потік однієї лампи, залежний від її потужності, лм;

К - коефіцієнт запасу, приймаємо для люмінесцентних ламп, у приміщеннях з малим виділенням забруднень дорівнює К=1,5 [14];

Z - поправочний коефіцієнт, що залежить від конструкції світильника, тип світильника люмінесцентний Z=1,0 [14];

U - коефіцієнт використання освітлювальної установки, що залежить від конструкції світильника, коефіцієнта відображення стелі та стін, приймемо для люмінесцентних ламп , U=1,0 [14].

Норми мінімальної освітленості на робочих поверхнях у виробничих приміщеннях [14]:

Характеристика роботи - точна

Розмір об'єкту відмінності - 0,6 мм

Розряд роботи - III

Підрозряд - б

Контраст об'єкту відмінності з фоном робочої поверхні - малий

Фон робочої поверхні - світлий

Мінімальна норма освітленості при люмінесцентних лампах

одне загальне освітлення - 300 лк. [14]

Значення світлового потоку люмінесцентних ламп залежно від потужності лами, напруги в мережі і розмірів трубки [14]:

Потужність лампи - 40 Вт

Напруга - 220 В

Діаметр трубки - 38-39,5 мм

Довжина трубки - 1198 мм

Світловий потік лампи БС - 1720 лм

Групуємо світильники по 3 лампи.

Потужність електроосвітлювальної установки з урахуванням місцевого освітлення визначається по формулі [14]:

(5.6)

де n - розрахункова кількість ламп для даного приміщення;

W - потужність однієї лампи, Вт

(0,10,2)*n*W - додаткова потужність для ламп місцевого освітлення, Вт

Встановлювані стельові світильники з люмінесцентними лампами кріпляться по стінах і в лінію по балці під стелею.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Малюнок 5.1 Схема для загального освітлення приміщення

5.5.3 Заходи щодо боротьби із шумом та вібрацією

Для усунення або зменшення вібрації машин і устаткування і вироблюваного ними шуму передбачені наступні методи [20]:

- Установка проектованих вентиляторів на вібропідвалинах;

- З'єднання вентиляторів з повітреводами за допомогою гнучких вставок;

- Обмеження швидкості повітря у повітреводі;

- Для зниження аеродинамічного опору створюваного вентилятором передбачена установка трубчастих глушників на повітреводі у межах венткамери.

Засобами індивідуального захисту від шуму є: заглушки (антифони), протигаласливі (шумозахістні) навушники і шоломи. Для захисту від вібрації передбачені віброізолююче взуття і рукавиці [19].

5.5.4 Заходи захисту від статичної електрики

Джерела, які можуть мати місце в лабораторіях і виробництвах , а саме:

1. Наведення статичної електрики на екранах і корпусах відеомоніторів персональних комп'ютерах;

2. Поява електростатичних зарядів на платах і приладах мікроелектронної техніки в процесі їхнього взаємного переміщення при монтажі схем, ремонті й настроювання апаратур;

3. Виникнення електричного потенціалу на незаземленому устаткуванні за рахунок електричної індукції при сильних грозових розрядах і недостатнього грозозахисту.

До заходів захисту від статичної електрики відносять:

- запобігання накопиченню зарядів на металевому устаткуванні (досягається заземленням всіх металевих частин, на яких можуть з'являтися заряди);

- ослаблення генерування зарядів на твердих тілах і в рідинах (за рахунок збільшення їх поверхневої провідності шляхом підвищення відносної вологості повітря, хімічної обробки поверхні, зменшення швидкості переміщення заряджаючих матеріалів і т.д.);

- усунення вибухонебезпечної суміші горючих речовин з повітрям в місцях освіти і накопичення зарядів (за допомогою вентиляції або використання інертних газів);

- запобігання накопиченню зарядів на твердих і рідких діелектриках (шляхом збільшення їх електропровідності за допомогою антистатичних присадок і т.п.);

- нейтралізація зарядів на поверхні твердих і рідких діелектриків в процесах їх виникнення або накопичення (шляхом іонізації навколишнього повітря або шляхом виконання поверхонь зіткнення матеріалів зрізними діелектричними проникностями) [20].

Для відведення статичної електрики, що накопичується на людині, передбачають:

- облаштування електропровідної підлоги або заземлених зон, помостів і робочих майданчиків, заземлення ручок дверей, поручнів драбин або рукояток приладів, машин і апаратів;

- забезпечення працюючих струмопровідним взуттям;

- заборона носіння одягу з синтетичних матеріалів і шовку, а також кілець і металевих браслетів та ін.[20]

5.5.5 Заходи електробезпеки

До таких заходів відносяться: забезпечення недоступності струмоведучих частин, що знаходяться під напругою; електричне розділення мережі; усунення небезпеки поразки при появі напруги на корпусах, кожухах і інших частинах електроустаткування, що досягається застосуванням малих напруг, використанням подвійної ізоляції, вирівнюванням потенціалу, захисним заземленням, зануленням, захисним відключенням; застосування спеціальних електрозахисних засобів - переносних приладів і пристроїв; організація безпечної експлуатації електроустановок і т.д.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены