Проект технічного переобладнання сульфатного відділення ПАТ "Авдіївський КХЗ"

кДж/(м^{2 .} год ^. град).

Загальна кількість тепла, що відбирається водою, дорівнює 831608 кДж/год.

Тепло охолодження конденсату:

Q_П = (315+0,43 ^. 51,5) ^. (100 - 30) ^. 4,19 = 98885 кДж/год.

Тепло конденсації пари:

Q₁ = 831608 -- 98885 = 73272,3 кДж/год.

Визначаємо різницю температур за періодами:

100 °С 100 °С 30 °С

Період конденсації______ Період охолодження

45 °С 26,5 °С 24 °С

Проміжна температура води:

°С.

Середня різниця температур в період конденсації:

°С.

Середня різниця температур в період охолодження:

°С.

Необхідну поверхню теплопередачі для періоду конденсації парів:

м².

Коефіцієнт тепловіддачі від конденсату до стінки визначаємо за рівнянням:



кДж/(м^{2 .} год ^. град).

Коефіцієнт теплопередачі в період охолодження конденсату:

кДж/(м^{2 .} год ^. град)

Перевіряємо температуру стінки:

°С

Необхідна поверхня теплопередачі для періоду охолодження конденсату:

м².

Загальна поверхня охолодження конденсатора:

F = 21,2+8,2 = 29,4 м².

Довжина труб:

м.

Діаметр трубчатки:

D = 2(xt + t),

де х - число шостикутників, дорівнює 13 шт.;

t - крок розміщення трубок, рівний 50 мм4

t - відстань центру крайньої трубки від кожуха, дорівнює 38 мм.

Тоді:

D = 2(10 ^. 0,05+0,038) = 1,076 м.



11. РОЗРАХУНОК ВИПАРНИКА НА ЕОМ

11.1 Постанова задачi

Розрахунки з застосуванням ЕОМ дозволяють заощадити час і провести більш точні розрахунки.

Необхідно провести розрахунок випарника. Розрахунок випарника полягає в складані матеріального балансу; теплового балансу з визначенням необхідної кількості пари, а також конструктивного розрахунку з визначенням діаметру. Розрахунок проведено за допомогою програми Turbo Pascal 7.0.

В основі розрахунків покладено матеріальні та теплові баланси, які базуються на законах збереження маси та енергії. Для розрахунку діаметру використані аналітичні залежності.

11.2 Математичний опис

Матеріальний розрахунок:

У випарник поступає розчин з 1-го ступеня абсорбера наступного складу (таблиця 11.1).

Таблиця 11.1 - Розчин що поступає у випарник

Найменування	кг/год
Сульфат амонію	Gс1=4262
Сірчаної кислоти	Gк1=106,6
Сульфату піридину	Gп1=51,4
Води	Gв1=6235
Разом	?G1=Gс1+Gк1+Gп1+Gв1

У випарнику випаровується вода у кількості G_п=4858 кг/год. Тому з випарника виходить пульпа наступного складу (таблиця 11.2).



Таблиця 11.2 - Вхід пульпи з випарника

Найменування	Вміст, кг/год
Сульфат амонію	Gс1
Сірчаної кислоти	Gк1
Сульфату піридину	Gп1
Води	Gв2=Gв1-Gп
Разом	?G2=Gс1+Gк1+Gп1+Gв2

При відділенні кристалів сульфату амонію у кількості G_св=3014 кг/год після центрифуги залишиться маточного розчину:

G_м=?G₂ - G_св.

Маса сухого сульфату амонію G_сс=2954 кг/год, маса води G_вп=60 кг/год.

Склад маточного розчину наведений в таблиці 11.3.

Таблиця 11.3 - Склад розчину

Найменування	Вміст, кг/год
Сульфат амонію	=-
Сірчаної кислоти
Сульфату піридину
Води	Gв3=Gв3-Gвп
Разом	?G3=Gс3+Gк1+Gп1+Gв3

Тепловий розрахунок:

Прихід.

1.Тепло, що вноситься розчином при температурі t₁=58,9 °С:

Q₁ =?G₁ c₁· t₁.

2.Тепло кристалізації сульфату амонію:

Q₂ = q₁ · G_сс/М.

3.Тепло гріючої пари Q₃.

Разом прихід:

Q=Q₁ +Q₂ +.

Витрата.

1.Тепло, що відноситься парами води з випарника:

Q₄=(G_м0,64+G_сп0,34) t₁4,19.

2.Тепло, що відноситься парами води з випарника:

Q₅= G_п · q_п,

де q_п =2580 -tнтальпsя парe, кДж/кг.

3. Тепло концентрації сірчаної кислоти незначне (від 1 % до 3,8 %) і їм нехтуємо.

4. Тепло, що втрачається назовні:

Q₆=173475 кДж/год.

Загальна витрата тепла

?Q_в=Q₄+Q₅+Q₆.

Прирівнюючи прихід і витрату, отримаємо тепло горючої пари

Q₃=Q- ?G_в.

Втрати тепла назовні:

Q₆=173475 кДж/год.

Витрата пару:

Визначення поверхні теплопередачі:

Поверхню теплопередачі випарника визначаємо по формулі:

,

де кількість тепла, що передається:

Q=Q₃-Q₆

різниця температур в теплопередачі між парою і розчином,

коефіцієнт теплопередачі визначаємо по формулі

,

де коефіцієнт теплопередачі від пари, приймаємо 41900 кДж/год;

термічний опір стінок трубок; цією величиною нехтуємо;

термічний опір забруднень, приймаємо рівним 0,000477;

коефіцієнт теплопередачі від стінки до киплячого розчину визначуваний по наближеному рівнянню:

,

де тепловий потік.



q= К· ?t_ср

Задаємося q=79685.

Обчислюємо .

Перевіряємо значення q.

Необхідна поверхня теплопередачі:

Приймаємо трубки діаметром 57/4 мм і завдовжки 1,5 м.

Тоді необхідне число трубок:

n =

Приймаємо 613 трубок, що розміщуються на 13 шестикутниках.

Тоді діаметр трубчатки буде:

,

де число шестикутників;

крок розміщення трубок;

відстань від кожуха,



11.3 Ідентифікація змінних

Таблиця 11.4 - Ідентифікація змінних та констант

Змінна в описі	Змінна в програмі	Фізичний сенс змінної, її розмірність	Значення змінної
1	2	3	4
Gс1	Gс1	Маса сульфату амонію, кг/год	4262
Gк1	Gк1	Маса сульфатної кислоти, кг/год	106,6
Gп1	Gп1	Маса сульфату піридину, кг/год	51,4
Gв1	Gв1	Маса води, кг/год	6235
Gп	Gп	Маса пару, кг/год	4858
?G1	?G1	Маса разом, кг/год	визначається
?G2	?G2	Маса разом, кг/год	визначається
?G3	?G3	Маса разом, кг/год	визначається
Gсс	Gсс	Маса сухого сульфату амонію, кг/год	2954
б1	б1	Коефіцієнт тепловіддачи, кДж/(м2·год·град)	41900
t1	t1	Температура розчину °С	58,9
Мса	Mса	Молярна маса сульфату амонію, кг/кмоль	132
К	K	Коефіцієнт теплопередачі, кг/(м2·год·град)	визначається
F	F	Плоша поверхні теплопередачі	визначається
D	D	Діаметр трубчатки, м	визначається

11.4 Аналіз результатів розрахунку

В результаті розрахунку ЕОМ були знайдений основні показники випарника, а також основні баланси процесу.

Проводячи аналіз приведених вище результатів, можна однозначно говорити про повну працездатність програми, правильності складання алгоритму розрахунку.

Значення результатів не виходять за межі похибки.



12. ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ УЛОВЛЮВАННЯ ПІРИДИНОВИХ ОСНОВ

12.1 Визначення капітальних витрат

Витрати на створення нових і реконструкцію діючих основних фондів прийнято вважати капітальними витратами. З огляду на пропоновані вимоги до диплома в розділі дипломного проекту розраховуємо тільки прямі витрати на створення основних виробничих фондів.

У відповідності Закону України «Про оподаткування прибутку підприємств» під терміном «основні фонди» варто розуміти матеріальні цінності, використовувані у виробничій діяльності платника податків протягом періоду, що перевищує 365 календарних днів з дати введення в експлуатацію таких матеріальних цінностей, і вартість яких поступово зменшується у світлі з фізичним або моральним зношуванням.

Відомо, що складові величини прямих капітальних вкладень включають:

- витрати на будівництво будинків і споруджень,

- вартість складських і підсобних приміщень,

- вартість основного технологічного устаткування,

- витрати на монтаж, футеровку, приладів КВП.

Шукані величини капітальних вкладень, основу яких становлять основні виробничі фонди проектованого підрозділу, визначаємо за укрупненими показниками. За укрупненими показники приймаємо дані реально діючого підприємства ПАТ «Авдіївський КХЗ» цех уловлювання продуктів коксування, такі як: норми амортизації, первісну вартість основних фондів, термін служби устаткування, ліквідаційну вартість устаткування та ін. З огляду на дані галузевої структури основних фондів, а також, рекомендованої Законом України їхньої класифікації, визначаємо балансову вартість основних виробничих фондів. Виконаний розрахунок зводимо в таблицю 12.1.

Таблиця 12.1-Балансова вартість основних фондів

Типові класифікаційні групи основних виробничих фондів	Балансова вартість, грн	Питома вартість,%
1 група - Піридинова установка: нейтралізатор, сепаратор, мірник, кристалоприймач, конденсатор-холодильник, сховище піридинових основ.	1004632	92
2 група - автомобільний транспорт і вузли, електромеханічні прилади, агрегати та ін.	342789	5
3 група - будь-які інші основні фонди, які не включені в 1 та 2 групи	52693	2
4 група - системи й кошти ЕОМ, ТV, селекторного зв'язку та ін.	44150	1
Усього балансова вартість	1444264	100

Визначивши балансову вартість активної частини основних коштів, розрахуємо амортизаційну суму.

У відповідності зазначеного вище Закону України, амортизаційна сума визначається за формулою:

,

де А - річна амортизаційна сума, грн;

Б - балансова вартість основних фондів на момент розрахунку амортизаційної суми, грн;

п- середня норма амортизації, %.

грн,

12.2 Розрахунок чисельності працівників

При виконанні цього розділу треба керуватися принципом забезпечення планового обсягу випуску продукції економічно обґрунтованою чисельністю працюючих за рахунок застосування прогресивних норм часу, багатоверстатного обслуговування, поєднання професій.

Приймаємо режим роботи первинний, умови шкідливі, режим 1-змінний. Необхідно скласти баланс часу одного працівника (табл. 12.2):

Таблиця 12.2 - Визначення робочого часу одного працівника

Стаття балансу	Дні
Число календарних днів	365
Кількість неробочих днів: святкових вихідних	- 91
Максимальний фонд часу роботи одного працівника	274
3.Заплановані невиходи з причин: - чергова і додаткова відпустка - невиходи із-за хвороби та відпустка по вагітності - виконання державних і громадських обов'язків - учбова відпустка без відриву от виробництва	30 12 1 1
Всього за статтею 3	44
Всього плановий номінальний фонд У тому числі годин: нічних вечірніх	230 607 313

Розрахунок чисельного складу основних виробничих робітників ведемо по нормах обслуговування робочих місць, машин, апаратів. На підприємствах розрізняють обліковий й явочний склад основних робітників Явочний склад - це та чисельність, що зайнята роботою в зміні або змінах. Облікова чисельність основних робітників більше явочної на, так називану, величину підмін. Коефіцієнт величини підмін визначаємо за формулою:

,

де - плановий фонд часу роботи основного технологічного устаткування, днів;

- номінальний фонд часу роботи одного середньооблікового робітника, днів.

Явочну чисельність основних виробничих робітників визначаємо за формулою:

,

де Р_яв - явочна чисельність основних робітників, чол.;

N - кількість робочих місць, що обслуговують;

п - норма обслуговування робочого місця, чол.;

с - кількість змін.

чол.;

Прийняте число робочих 13 чоловік.

Облікову чисельність основних робітників визначимо за формулою:

чол.,

Прийняте число робочих 21 людина.

Отриману чисельність основних робітників зводимо в таблицю 16.3 штатного розкладу.

Таблиця 12.3-Плановий штатний розклад основних робітників

Перелік основних професій	Тариф, розряд	Обліковий склад
I. Піридинова установка 1. Апаратник виробництва малотоннажної продукції	5	6
Разом по Й		6
II. Сульфатне відділення 1. Апаратник отримання сульфату амонію 2. Апаратник отримання сульфату амонію	6 5	5 10
Разом по ЙЙ		15
III. Чергова група 1. Електрослюсар із ремонту й обслуговуванню 2. Слюсар-ремонтник	5 5	4 4
Разом по ЙЙI		8
IV. Ремонтна група 1. Водій навантажувача 2. Електрослюсар із ремонту й обслуговуванню електроустаткування 3. Електрослюсар із ремонту й обслуговуванню електроустаткування 4. Електрослюсар із ремонту й обслуговуванню електроустаткування 5.Інший ремонтний персонал групи	4 6 5 4	3 2 4 5 43
Разом по IV		57
Усього основних робітників	5,38	21
Усього основних й обслуговуючого персоналу		86

12.3 Розрахунок фонду оплати праці основних виробничих працівників

В основу розрахунку планового фонду оплати праці основних виробничих працівників приймаємо тарифну систему з почасово - преміальною формою її розрахунку. Система преміювання основних працівників базується на «положенні о преміюванні…» розроблений на підприємстві. В основі вказаного положення лежить :

- виконання плану по виробництву;

- дотримування технологічних режимів;

- відсутність рекламацій зі сторони споживача товарної продукції;

- дотримання вимог з ОП і ТБ.

У розрахунках приймаю середню величину преміювання у розмірі 40%.

Плановий фонд оплати праці робочих проектувального підрозділу знаходимо з обліком усіх складових його утворюючих.

В основу укладені рекомендації заводських та галузевих вимог при обчислюванні фонду оплати праці (ФОП), а також дотримання положень КЗоПа, рішень уряду України.

Звісно ФОП включає заробіток по тарифу (З_т) та доплат к тарифному заробітку. Так у загальному вигляді фонд оплати праці може бути наведений у формулі:

ФОП = З_т + З_доп, грн

Визначаємо заробіток по тарифу за формулою:

З_т = Т_ст • В_н • Ш • С , грн,

де З_т - заробіток по тарифу;

Т_ст - середньо година тарифна ставка;

В_н - номінальний фонд часу роботи одного середньоспискового працівника;

Ш - штатна кількість основних виробничих працівників;

С - тривалість змін в годинах.

Визначення заробітку по тарифу потребує розрахунку середнього тарифного розміру та відповідно середньої тарифної ставки. Розрахунки показують, що середній тарифний розряд одного середньоспісочного робітника відповідає 5, тоді, тарифна ставка вказаного розряду відповідає 10,27 грн/год.

Допоміжна заробітна плата - це винагородження за працю зверх встановлених норм, за особливі умови праці. Вона складається з доплати, надбавок, гарантованих та ком пенсійних виплат встановлених законодавством, премії.

З_т = 10,27•230•28·8 = 529110 грн

Визначимо доплату за роботу нічний час за формулою:

З_ніч = (Т_ст • В_ніч • Ш) • ;



З_ніч = (10,27 •607 • 28) • = 69819 грн.

Доплата за роботу у вечірні часи:

З_веч = (Т_ст • В_веч • Ш) • ;

З_веч= (10,27• 313 •28) • = 18001 грн.

Визначимо суму премій по виробництву:

З_прем = (З_г+З_веч+З_ніч) • ;

З_прем= (529110+18001+69819) • = 246772 грн.

Визначимо доплату до тарифного заробітку за переробітку по графіку:

З^г_пер = 0,5(Т_ст • В_пер • Ш);

З^г_пер= 0,5•10,27•62•28 = 8914 грн.

Доплата за роботу у святкові дні:

З_св = Т_ст • В_св • Ш;

З_св= 10,27•80•28 =2240 грн.

Визначимо суму оплати чергової та додаткової відпуски:

З_від = (З_г+З_ніч+З_веч+З^г_пер+З_прем+З_св) • ;

529110+69819+18001+8914+246772+2240)114112 грн.

Визначимо суму доплати за навчання без відриву від виробництва:



З_навч = (З_г+З_ніч+З_веч+З^г_пер+З_прем+З_св) • = 3804 грн;

З_навч529110+69819+18001+8914+246772+2240)=3804 грн.

Отримані розрахунки позволяють визначити ФОП, який відповідає:

ФОП = З_т+З_допл;

ФОП= 529110+345746 = 874856 грн.

Таким чином, отриманий розрахунком плановий ФОП робітників проектованого відділення, відповідає значенню реально діючого виробництва, про що свідчать заводські данні, так середньомісячна величина заробітку з урахуванням відчислень, відповідає порядку 2700грн. Дані розрахунку ФОП наведені в таблиці 12.4

Таблиця 12.4 - Данні розрахунку фонду оплати праці

Найменування	Сума, грн.
Заробітна плата по тарифі	529110
Додаткова заробітна плата: доплата за роботу вночі доплата за роботу ввечері оплата виробничої премії доплату за переробітку по графіку доплата за роботу у святкові дні:	69819 18001 246772 8914 2240
Всього	345746
Разом	874856

Таким чином, отриманий розрахунком плановий ФОП робітників проектованого відділення, відповідає значенню реально діючого виробництва, про що свідчать заводські данні, так середньомісячна величина заробітку з урахуванням відчислень, відповідає порядку 2700грн.



12.4 Визначення собівартості продукції виробництва

Собівартість - це сукупність витрат, пов'язаних з виробництвом і збутом продукції. Ціль планування собівартості є визначення напрямку, складу й рівня витрат на виробництво продукції в плановому періоді. Головним завданням планування собівартості є збільшення прибутку, зниження собівартості й підвищення рентабельності підприємства. Розрахунок калькуляції собівартості продукції проводиться на основі обсягу виробництва, норм використання матеріалів, палива, енергії й планово-заготівельних цін, розрахункового фонду заробітної плати працівників, кошторису цехових витрат і інших показників. Розрахунок собівартості продукції здійснюється на весь випуск і на калькуляційну одиницю. У хімічних виробництвах калькуляційними одиницями є: вагові, об'ємні, штуки, метри й ін.. Вагові одиниці приймають із певним змістом речовини. Вагові одиниці в натурі (технічна вага) проставляються без вказівки змісту корисної речовини (наприклад: синтетичний каучук і ін.).

Калькуляція собівартості групи однорідних виробів вимога встановлення коефіцієнта перерахування натуральної кількості виробів даної групи в умовні одиниці. Основні техніко-економічні показники виробництва сульфату амонію на 2013 р. представлені в табл.. 12.5 (дані взяті в економічному відділі Авдіївського КХЗ).



Таблиця 12.5 - Основні показники виробництва сульфату амонію на 2013 р. (на одиницю виробництва 1000 шт.).

Статті витрат	Виготовлено підприємством, грн.
1 Сировино та матеріали: Газ очищений від смоли Сірчана кислота: Кислота сірчана-с/сч №1 Кислота сірчана зі сторони Кислота сірчана с/оч №2 Разом сірчаної кислоти Відпрацьований содовий розчин Сульфат амонію 1 сорт кисла смолка Залишки від чистки обладнання	19501716 2255915,7 616729 2872644,7 37983 387924 3546 287
2 Паливо та енергія: Електроенергія Теплоенергія Вода зворотна стиснене повітря електрогазодувки	76222 593541 232061 2368 347788
Осн. Заробітна плата виробничим робочим	26789
Додаткова заробітна плата	30751
Відчислення на соціальні заходи	22245
Загальновиробничі витрати	66808
Амортизація	101130
Усього виробнича собівартість	24107181

12.5 Визначення виробничої собівартості уловлювання піридинових основ

Витрати на виробництво та збиту виробничої продукції регламентується галузевим та заводськими нормативними документами. Як правило, інструкції визначають типовий документ (форму) по якому визначають витрати на виробництво продукції. Такий документ називається калькуляцією собівартості.

У якості прикладу складемо калькуляцію собівартості уловлювання піридинових основ та отриманні дані складемо в таблицю 12.6 витрат на одиницю продукції піридину.

Таблиця 12.6 - Калькуляція собівартості по уловлюванні легких піридинових основ і хіноліну.

Найменування статей витрат	од. вим.	На весь обсяг виробництва	На одиницю
		кіль-кість	ціна, грн.	сума, грн.	норма витрат	сума, грн.
1	2	3	4	5	6	7
1. Сировина, напівфабрикати й основні матеріали Власного виробництва:
- маточний розчин	т.м3	4300	21,995	94579	1,0944	24,073
- аміачна вода	т	2404,9	5,3	12746	0,067	0,35
Разом по ст. 1	грн			107325		24,423
2. Енергія на технологічні цілі:
Електроенергія	квт/г	3302150	0,12746	420885	17,183	2,190
Теплоенергія з ТЭЦ	г/кал	32055	29,6560	950623	0,1668	4,947
Вода оборотна	т.м3	6730	109,183	734804	0,0350	3,824
Разом по ст. 2	грн			2106312		11,741
3. Оплата праці - основна - додаткова	грн грн.			78301 80955		0,407 0,421
4. Відрахування на соціальні заходи	грн			63002		0,328
5. Амортизація основних засобів і нематеріальних активів	грн					3,106
6. Затрати на ремонт основних засобів 7. Затрати на утримання основних засобів 8. Інші цехові витрати	грн грн грн			103478 262535 623634		3,244 3,089 3,245
Разом	грн			716150		50,497
9. Непрямі витрати у тому числі: - зміні - постійні	грн грн			339700 228597		1, 768 1,19
Разом	грн			568297		28,539
Разом виробнича собівартість готової продукції	грн			3498084		115,2



12.6 Розрахунок економічної ефективності технологічного рішення

Цей підрозділ передбачає розрахунок суми прибутку від реалізації запропонованого рішення і обґрунтування показників його економічної ефективності на найближчі 3 роки.

Обсяг реалізації (V) розраховується в такий спосіб:

,

де n - кількість найменувань (видів) продукції;

- планована до продажу продукція кожного виду продукції

, ;

- передбачувана ринкова ціна кожного виду продукції , .

грн/р

Приймаємо ринкову ціну для продажу 250 грн/кг піридину та 180 грн/л хіноліну, виходячи з бажаного рівня рентабельності

Так, якщо підприємство буде випускати продукцію більш високої якості, то ринкова ціна може бути збільшена.

На підставі прогнозів обсягів реалізації і розрахунків за собівартістю продукції складається план доходів і витрат на 3 роки, який дозволяє оцінити перспективи отримання позитивних економічних результатів за проектованим технічним рішенням. Результати розрахунків вносяться у таблицю 12.7.



Таблиця 12.7 - Прогноз доходів і витрат на 3 роки установки уловлювання піридинових основ, тис. грн.

Статті витрат/доходів	Роки
	1 рік	2 рік	3 рік
1. Дохід від продажу продукції:	955260	955260	955260
2. Повна собівартість реалізованої продукції	530726,4	530726,4	530726,4
3. Фінансовий результат до оподаткування: - прибуток - збиток	424533,6	424533,6	424533,6
4. Сума податку на прибуток	80661,384	80661,384	80661,384
5. Фінансовий результат після оподаткування: - чистий прибуток - чистий збиток	343872,22	343872,22	343872,22

Економічна ефективність впровадження пропонованих технічних рішень передбачає розрахунок показника:

Оцінка періоду окупності капітальних вкладень, пов'язаних із впровадженням даного технічного рішення:

,

де Т_ОК - період окупності, роки;

КВ - капітальні витрати, пов'язані із реалізацією технічного рішення, грн.;

ЧП - середньорічний чистий прибуток від виробничої діяльності, грн.

В результаті техніко-економічного обґрунтування була розрахована собівартість продукції, яка склала 115,2 грн. При реалізації об'єму продаж 955260 грн/р, загальна сума об'єму та витрат 343872,22 грн, що дозволило визначити період окупності 4,2 роки, виходячи з цього можна вважати, що впровадження даного проекту установки уловлення легких піридинових основ у сульфатне відділення цеху уловлювання №1 Авдіївського КХЗ являється економічно обґрунтованим.



14. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА ПРИ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

14.1 Стисла характеристика виробництва та його шкідливі фактори

Призначення сульфатного відділення - вилучення із коксового газу аміаку, отримання сульфату амонію, переробка надлишкової аміачної води, утилізація відпрацьованого содового розчину цехів сіркоочищення №1,2.

Після нагнітачів коксовий газ, що містить 6-10 г/ аміаку, надходить у колектор входу газу в аміачні абсорбера. Коксовий газ надходить в нижню частину абсорбера, де зрошується матковим розчином.

Розчин на зрошення абсорбера подається з циркуляційного збірника подачі, в якому підтримується заданий зміст вільної сірчаної кислоти і питома вага. З нижніх двох ярусів форсунок розчин стікає на днище абсорбера і через гідрозатвор потрапляє до збірки повернення. Вміст вільної сірчаної кислоти в цьому розчині повинно бути 0,8-1%. З верхнього ярусу форсунок і з центральної форсунки розчин, пройшовши через абсорбер, потрапляє на розділову тарілку, яка перешкоджає змішуванню повертаються з 1,2 і з 3 ярусів розчинів. З тарілки, через гідрозатвор, розчин з вмістом вільної = 1,2-1,4% повертається до збірки подачі.

Зі збірника повернення розчин з кислотністю 0,8-1% виводиться в живильні збірники для додаткового відстою перед подачею у випарники.

Маточний розчин, який містить 40% сульфату амонію з живильних збірників подається у випарники живильними насосами. Випар і кристалізація розчину відбуваються під вакуумом.

При досягненні необхідної концентрації кристалів в випарнику, отримана пульпа безперервно подається насосом в центрифугу. Маточний розчин відділяється в центрифузі від кристалів і самопливом повертається в циркуляційний збірник подачі, а кристали сульфату після центрифуги транспортерами подаються в сушильне відділення.

Вологий сульфат амонію за температури 35 та вологістю в 5% надходить до бункеру вологого матеріалу. У якості теплоносію застосовується повітря, що нагрівається парою в калорифері.

Нагрітий теплоносій із температурою 125 крізь газорозподільну коробку сушарки подається під решітку сушильної зони із швидкістю, що забезпечує утворення стійкого киплячого шару солі.

Частки сульфату амонію, що виносяться крізь газовідвідні труби, надходять до циклону та періодично передаються на стрічковий конвеєр.

Висушений та охолоджений сульфат амонію надходить до бункеру сухого матеріалу та періодично передається на стрічковий конвеєр. За допомогою стрічкового конвеєра сульфат амонію надходить на склад.

Початковою сировиною є коксовий газ з вмістом аміаку (610)г/.

Кінцевою продукцією є сульфат амонію першого сорту.

Сульфат амонію не пожежонебезпечний. Шкідливим фактором є пил. Гранично припустима концентрація в робочій зоні 10 мг/. Періодичність контролю шкідливих речовин у повітрі робочої зони - не рідше 1 разу у квартал.

При здійсненні технологічних процесів у повітрі робочої зони на різних робочих місцях можливе виділення шкідливих речовин і вплив на працюючих шкідливих факторів. Наприклад, апаратник отримання сульфату амонію знаходиться під впливом сірчаної кислоти, сірководню, аміаку, нафталіну, пилу сульфату амонію.

Фенол, нафталін володіють високою летючістю. Пари їх уражають слизисту оболонку ока і дихальних шляхів. При контакті з шкірою ці речовини викликають запальні реакції, а проникаючи в організм викликають загальну токсичну дію на ряд органів і систем. Фенол надає в основному місцеву дію й у меншій мірі впливає на функції центральних відділів нюхового аналізатора. Навпаки, нафталін у першу чергу приводить до порушення відповідних нервових процесів у кірковому відділі аналізатора в бік первинного гальмування при відносно слабкій місцевій дії.

Сірководень надає як місцеву (на слизисті оболонки), так і загальнотоксичну дію. При концентраціях близько 1,2 мг/л і вище спостерігається блискавична форма отруєння. Смерть наступає унаслідок кисневого голодування, яке викликається блокуванням тканинного дихання в зв'язку з пригнобленням клітинних окислювально-відновних процесів. При концентраціях сірководню в межах від 0,02 до 0,2 мг/л і вище наголошуються симптоми отруєння з боку нервової системи, органів дихання і травлення. З'являється головний біль, запаморочення, безсоння, загальна слабкість, зниження пам'яті, чхання, кашель, ускладнення дихання й в окремих випадках гострий набряк легенів із смертельним наслідком. Спостерігається гіперсалівація, нудота, блювота, пронос. Характерна поразка слизистої оболонки очей - кон'юктивіт, світлобоязнь. Суміш сірководню з повітрям, що містять від 4 до 45 об'ємних відсотків цього газу, вибухонебезпечні.

Характерними ознаками аміачного токсикозу є звичайне підвищення збудливості, розвиток судом, пригноблення дихального центру. Невеликі дози аміаку приводять до підвищення умовно-рефлекторної збудливості. Великі дози аміаку, навпаки, викликають зникнення умовних рефлексів.

Сірчана кислота викликає хімічні опіки шкіри, око.

Пил сульфату амонію порушення життєве важливих функцій органів дихання, викликає кашель, кисневе голодування організму.

Процес виробництва сульфату амонію також супроводжується значним шумом і вібраціями, джерелами яких є нейтралізатори, сушарки, насосні установки, апарати з пристроями, що перемішують.

Підвищення рівня шуму і вібрації на робочих місцях впливає на організм людини.

У результаті тривалого впливу шуму порушується нормальна діяльність серцево-судинної і нервової системи, травних і кровотворних органів, розвивається професійна приглухуватість, прогресування якої може привести до повної втрати слуху.

Вібрація впливає на центральну нервову систему, шлунково-кишковий тракт, органи рівноваги (вестибулярний апарат), викликає запаморочення, оніміння кінцівок, захворювання суглобів. Тривалий вплив вібрації викликає професійне захворювання - вібраційну хворобу, ефективне лікування якої можливо лише на ранніх стадіях, причому відновлення порушених функцій протікає вкрай повільно, а за певних умов в організмі можуть наставати необоротні процеси, що приводять до повної втрати працездатності.

Під впливом інтенсивного шуму і вібрації настають стомлюваність, дратівливість, поганий сон, головний біль, ослаблення пам'яті, уваги, гостроти зору, що веде до зниження продуктивності праці (у середньому на 1015 %) і часто є причиною травматизму.

Крім можливого впливу шуму і вібрацій робітники під час виробничого процесу можуть піддаватися впливу інфрачервоного випромінювання, підвищених і знижених температур, вологості навколишнього середовища.

У літній період робітники можуть піддаватися впливу підвищених температур, а в зимовий період впливу знижених температур атмосфери.

14.2 Заходи щодо поліпшення праці

Вимоги, щодо поліпшення праці, передбачають:

- усунення безпосереднього контакту робітників з вихідними матеріалами, готовою продукцією і відходами виробництва, що роблять шкідливий вплив;

- застосування систем контролю і керування технологічним процесом, що забезпечує захист працюючих і аварійне відключення виробничого устаткування;

- своєчасне видалення і знешкодження відходів виробництва, що є джерелами шкідливих і небезпечних виробничих факторів;

- застосування засобів колективного захисту працюючих.

Робітникам, які працюють у відділенні забороняється:

- працювати на устаткуванні з виділенням пари і газів, з пропусками кислоти, розчину.

- знижувати щільність розчину циркуляції нижче 1,22 г/.

- подавати кислоту в збірники циркуляції на шар смоли.

- приймати зі складу сірчану кислоту з концентрацією нижче 91% і вище 94% (зимовий час), а також зі вмістом окислів азоту вище 0,001%.

- спорожняти гідрозатвори циркуляції без відключення скруберів по газу.

- працювати при наявності газових виділень з апаратури і комунікацій в атмосферу, особливо в приміщеннях.

Усе технологічне обладнання, електричне, вентиляційне та металеві трубопроводи повинні бути заземлені шляхом з'єднання струмопровідними перемичками на всьому протязі даної системи в безперервний електричний ланцюг і приєднані не менш, ніж у двох місцях до контурів заземлення електрообладнання і блискавкозахисту з дотриманням вимог ПУЕ. Застосування безпечної напруги (12 В) при чищенні апаратури.

14.2.1 Розрахунок заземлення насосної установи

Розрахунок заземлення проводиться для того, щоб визначити опір споруджуваного контуру заземлення при експлуатації, його розміри і форму. Як відомо, контур заземлення складається з вертикальних заземлювачів, горизонтальних заземлювачів і заземлюючого провідника. Вертикальні заземлювачі забиваються в ґрунт на визначену глибину.

Горизонтальні заземлювачі з'єднують між собою вертикальні заземлювачі. Заземлюючий провідник з'єднує контур заземлення безпосередньо з електрощитом.

Розміри і кількість цих заземлювачів, відстань між ними, питомий опір ґрунту - всі ці параметри безпосередньо впливають на опір заземлення.

Розрахунковий питомий опір:



,

де - - еквівалентний питомий опір ґрунту, Ом·м;

- сезонний кліматичний коефіцієнт (за довідником );

- опір однієї фази відносно землі ( Ом)

,

Опір розтікання струму одного вертикального заземлювача (стрижня):

,

де l - довжина заземлювача, (l=2-3)м;

d - його діаметр, (3-5)см;

H - відстань від поверхні землі до середини заземлювача (), м.

Ом

Кількість паралельно з'єднаних одиночних заземлювачів визначається за формулою:

,

де - коефіцієнт корисної дії заземлювачів (за довідником 0,7);

(1000в).

.

Довжина горизонтальної з'єднувальної полоси:

,

де а - відстань між заземлювачами (а=58), м;

.

Опір з'єднувальної полоси:

,

де - коефіцієнт попиту горизонтальних заземлювачів (з довідника 0,7);

- діаметр полоси (=24), см;

- глибина закладення полоси (0,8-0,9).

Ом.

Визначимо результуючий опір заземлюючого пристрою:

,

Якщо чи не можна проводити подальший розрахунок (розрахунок невірний), треба повернутися до розрахунку довжини горизонтальної з'єднувальної полоси.

Ом

Розрахунок заземлення обладнання:

I,

де - опір тіла людини (1000 Ом);

- фазова напруга (380 В);

- опір однієї фази відносно до землі.

I 1,55 А.

Коефіцієнт використання показує, як впливають один на одного струми розтікання з одиночних заземлювачів при різному розташуванні останніх. При з'єднанні паралельно, струми розтікання одиночних заземлювачів роблять взаємний вплив один на одного, тому чим ближче розташовані один до одного заземлюючі стрижні тим загальний опір заземлюючого контуру більше.

14.2.2 Розрахунок витяжної вентиляції

Процес отримання сульфату амонію супроводжується виділенням великої кількості пилу, тому приміщення обов'язкове повинно бути оснащене вентиляцією. Найбільш ефективної в даному випадку буде приточно-витяжна вентиляція.

Для створення нормальних санітарно-гігієнічних умов праці в приміщенні, де відбувається пресування, передбачена приточно-витяжна і природна вентиляція, що здійснюється за рахунок передбачених у конструкції будинку вентиляційних ліхтарів.

Кількість повітря, що подається в приміщенні при боротьбі зі шкідливими виділеннями, визначається по формулі:

де L - повітрообмін, ;

g - кількість шкідливих виділень, що виділяються за одну годину;

- гранична припустима концентрація пилу сульфату амонію, мг/;

- гранично припустима концентрація шкідливості в зовнішнім повітрі.

L

Отже, при проектуванні необхідно забезпечити в системі вентиляції даної ділянки подачу чистого повітря в кількості .

Визначимо сумарні втрати тиску воздуховода:

?P = ,

де - утрати тиску при терті повітря об стінки воздуховода;

- утрати тиску в місцевій частині воздуховода.

;

,

де - коефіцієнт тертя, що залежить від шорсткості стінок;

- щільність повітря,;

- довжина воздуховода,

d - діаметр воздуховода, м;

V - швидкість руху повітря.

,

де F - гідравлічний радіус поперечного перерізу воздуховода,

;

;

;

Па;

Па;

.

За знайденим значенням P і L визначимо ККД вентилятора: .

Визначимо потужність вентилятора:

;

квт.

14.2.3 Пожежна безпека

В усіх випадках виникнення пожежі на підприємстві чи появи гару й інших ознак горіння обслуговуючий персонал цеху чи установки зобов'язаний вжити заходів для ліквідації вогню, використовуючи наявні в наявності засобу пожежогасіння, і по встановленому зв'язку викликати пожежну охорону. Пожежний зв'язок поділяють на зв'язок оповіщення, ціль якого - своєчасний виклик на пожежу, диспетчерську - для керування силами і засобами пожежогасіння і зв'язок на пожежі - для керівництва пожежними підрозділами при гасінні пожежі. Ці види зв'язку забезпечують телефонами, радіопередавачами і пожежною сигналізацією.

Вогнегасні засоби можуть бути рідкими (вода, розчин солей), газоподібними (водяники пари, газоподібна вуглекислота), пінотипними, твердими (суха земля, пісок, тверда вуглекислота). Найбільш розповсюдженим способом боротьби з вогнем є вода, що застосовують для гасіння більшості пожеж.

Для посилення вогнегасних властивостей води в неї додають кислотно-лужний порошок. У цьому випадку утвориться хімічна піна, при введенні якої в зону вогню виникає хмара інертного газу, що перешкоджає доступу повітря в сферу вогню. Хімічну піну використовують для гасіння всіх нафтопродуктів (з температурою спалаху до 45) і твердих пальних речовин.

Кожен працівник повинен дотримувати наступні правила пожежної безпеки:

- проведення тимчасових вогневих робіт на території й у приміщенні цеху, розведення багать і інших випадків застосування відкритого вогню дозволяється тільки після оформлення плану проведення вогневих робіт і твердження його головним інженером заводу.

- постійні вогневі роботи проводити у встановлених наказом директора місцях і виробництвах.

- при роботах у пожеже і вибухонебезпечних місцях користуватися інструментом не дає іскріння.

- не курити на території й у приміщеннях цеху. Курити дозволяється тільки в спеціально відведених місцях.

- первинні засоби пожежогасіння на робочих місцях повинні бути в наявності і міститися в чистоті і справності, передаватися по зміні.

- забороняється застосовувати бензол, бензин, розчинники й інші легкозаймисті рідини для миття рук, підлог, стін, вікон і чищення спецодягу в приміщеннях цеху.

- систематично стежити за герметичністю устаткування, апаратів і комунікацій, не допускаючи витоку пар, рідин.

- стежити за справністю електропроводки й електорустаткування, заземлення, не допускати їхні іскріння й оголення. Не допускати улучення води й інших хімічних продуктів на електроустаткування.

- збереження газу, бензину, мастильних матеріалів, карбіду кальція дозволяється тільки в спеціально відведених місцях.

- балони з газом установлювати удалині від джерел тепла.

- категорично забороняється працювати з кисневими балонами в промаслених рукавицях і спецодязі, чи забрудненими олією руками.

- категорично забороняється гасити електроустаткування водою, піною, пінними вогнегасниками.

- при загорянні усередині приміщення негайно зупинити виробництво, відключати вентиляційні системи від електропостачання.

- використання пожежного устаткування й інвентарю для виробничих, господарських і інших нестатків, не зв'язаних з пожежогасінням, забороняється.

- для внутрішнього висвітлення апаратів, цистерн, ємкостей під час їхнього огляду, чищення і ремонту повинні застосовуватися тільки вибухозахищені акумуляторні переносні лампи напругою не вище 12 В з захисними ковпаками і сітками

14.3 Безпека при надзвичайних ситуаціях

Аналіз умов виникнення та розвитку аварії технологічного блоку (таблиця 14.1)

Таблиця 14.1 - Умови виникнення та розвитку аварій

Найменування стадії розвитку аварійної ситуації (аварії)	Основні принципи аналізу умов виникнення (переходу на іншу стадію) аварійної ситуації (аварії) та її наслідків	Способи і засоби попередження, локалізації аварії
1	2	3
1. Вихід параметрів за критичні значення	Перевірка вивченості властивостей звертаються продуктів; їх аналіз; виявлення особливо небезпечних речовин; виявлення параметрів, що визначають небезпеку технологічних процесів і їх критичні значення; оцінка достатності оснащення засобами, що виключають вихід параметрів за допустимі межі, їх ефективність, надійність	Дооснащення технологічних процесів засобами контролю, управління і протиаварійного захисту, підвищення їх надійності й ефективності; удосконалення технологічних процесів
2. Вибух в апаратурі	Наявність постійних і випадкових джерел запалювання і їх характеристики в порівнянні з температурою самозаймання і мінімальною енергією запалювання. Наявність вибухонебезпечної суміші	Виключення джерел запалювання, застосування засобів контролю і регулювання по запобіганню утворення вибухонебезпечної суміші
3. Руйнування апаратури	Аналіз кількісних енергетичних характеристик вибух (надлишковий тиск, швидкість зростання тиску) і порівняння їх з характеристиками міцності апаратури. Наявність засобів захисту обладнання від руйнування при вибуху (запобіжні клапани, розривні мембрани, агрегати тощо)	Оснащення запобіжними пристроями, автоматичними системами придушення вибуху, підвищення міцнісних характеристик апаратури
4. Знос, втома матеріалу, апарату	Перевірка вивченості корозійних властивостей звертаються речовин; наявність даних про швидкості корозії та зносу; відповідність матеріалу обладнання (трубопроводів), захисного покриття ущільнювальних матеріалів. Наявність умов для механічного пошкодження обладнання (трубопроводів) від зовнішніх і внутрішніх джерел впливу	Застосування устаткування підвищеної надійності, ефективного захисного покриття і захисних пристроїв
5.Розгерметизація апаратури	Перевірка відповідності обладнання, трубопроводів, запірної арматури, запобіжних і ущільнювальних пристроїв і т.д. вимогам нормативів (проекту, регламентами); оцінка технічного стану апаратури (якість зварних з'єднань, складання роз'ємних з'єднань, ступінь зносу тощо); оцінка порядку і повноти діагностичного контролю, ефективності планово-попереджувальних ремонтів і т.п.	Розвиток бази діагностування та дефектоскопії устаткування; вдосконалення системи планово-попереджувального ремонту; заміна морально застарілого, зношеного і не відповідає нормативам обладнання
6. Травмування людей	Аналіз кількісних енергетичних характеристик пожежі (енергія випромінювання) і вибуху; наявність і чисельність людей у зоні можливого ураження	Раціональне планування промислового майданчика. Розміщення поза зоною можливого впливу пожежі будівель адміністративного, побутового і допоміжного призначення;



ВИСНОВОК

Сульфат амонію являється дуже ефективним азотним добривом. Особливістю цього вигляду добрива є ті, що він дозволяє підпитувати ґрунт не лише азотом, але і сіркою. Остання входить до складу білків і амінокислот рослин і тому разом з азотом є одним з важливих елементів живлення сільськогосподарських культур. По мірі важливості для рослин сірку можна поставити на третє місце після азоту і фосфору. Продукт володіє важливою для життєдіяльності рослин властивістю. Він переводить фосфор, що знаходиться в ґрунті з нерозчинної форми в розчинну і тим самим підсилює процес поглинання рослиною цієї речовини. Це дозволяє понизити кількість фосфорних добрив, що вносяться до ґрунту.

Не дивлячись на те, що продукт найширше використовується в сільському господарстві, він також застосовується і в інших галузях. Наприклад, у біохімії переосадження сульфатом амонію є загальним методом очищення білків. Використовується в технології хлорування води з амонізацією, вводиться в оброблювану воду за декілька секунд до хлору, з хлором утворює хлораміни - зв'язуючи вільний хлор, завдяки чому значно скорочується утворення хлорорганіки шкідливої для організму людини, скорочується витрата хлору, зменшується корозія трубопроводів. В харчовій промисловості його використовують як харчову добавку Є517 (речовини проти злежування). В промисловості сульфат амонію використовують як сировину при виробництві акумуляторів, у виробництві віскозного волокна і як основу при виробництві вогнезахисних просочень для дерева.

Так як сатураторний метод не дає можливості регулювати розмір отримуваних кристалів, то пропонується для впровадження безсатураторний метод отримання сульфату амонію на ПАТ «Авдіївський КХЗ», у якому на стадії абсорбції отримують ненасичений розчин солі, що піддається вакууму, - випарці в умовах інтенсивної циркуляції, що забезпечує незначне пересичення і керований ріст кристалів.

У дипломному проекті наведена технологічна схема сульфатного відділення та піридинової установки, креслення основних апаратів: абсорберу, барабанної сушарки, випарника та нейтралізатора. Розрахунки усіх основних апаратів: абсорберу, випарника, сушарки, нейтралізатора та всієї піридинової установки.

Наведені фізико-хімічні основи процесу уловлення аміаку з коксового газу та отримання піридинових основ, описані основні апарати та технологічні схеми. Розрахунок випарника виконаний за допомогою ЕОМ.



ЛІТЕРАТУРА

1. Берсудский В.Е., Крысин В.Н., Лесных С.И. Технология изготовления конструкций. -М. : Машиностроение, 1975

2. Кардашов Д.А. «Синтетические клеи»

3. Інформаційні технології в освіті, науці та виробництві. Вип 1(2): I-74 наук. Праць. О.: А. О. Бахва, 2013, - 344 с.

4. Процес і обладнання струминно-лазерного різання: Монографія. - Харків. - В-во «Точка», 2013. - 288 с. - іл..

5. Билик Ш. М. Макрогеометрия деталей машин. М., «Машиностроение», 1973. 344 с.

6. Борисов М. В., Павлов И. А., Постников В. М. Ускоренные испытания машин на износостойкость, как основа повышения их качества. М., Издательство стандартов, 1976. 352 с.

7. Бруевич Н. Г., Сергеев В. И. Основы нелинейной теории точности и надежности устройств. М., «Наука», 1976. 136 с.

8. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М., «Наука», 1969. 576 с.

9. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М., «Наука», 1965. 524 с.

10. Гоулдстейн Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгено-скопический анализ. - М.: Мир, 1995. - 432 с. - ил.

11. Дальский А. М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М., «Машиностроение», 1975. 224 с.

12. Коваленко В.С. Лазерная технология. - К.: Вища школа, - 1989. - 280 с.

13. Коваленко В.С., Романенко В.В., Олещук Л.М. Малоотходные процессы резки лучом лазера. - К.: Техника, 1987. - 112 с. - ил.

14. Кузнецов Ю.Н. и др. Компоновки станков с механизмами параллельной структуры. - Киев-Херсон: ПП «Вишемирский» - 2010. - 471 с.

15. Лыков, А.В. Теория тепло- и массопереноса / А.В.Лыков, Ю.А.Михайлов. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.

16. В.А. Крижанівський, Ю.М. Кузнєцов, І.А. Валявський, Р.А. Скляров. - Технологічне обладнання з паралельною кінематикою. - імекс ЛТД Кіровоград 2004р. - 449с.

17. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Справочное пособие /под ред. Туманова А.Т. - М.: Машиностроение, 1973. - т.3. - 282 с.

18. Михайлов А.Н. Разработка технологий на основе функционально ориентированного похода. - Донецк, из-воДонНТУ, 2008. - 450 с. - ил.

Размещено на Allbest.ru