Проектирование химических производств и оборудования

16.11.  Сведения о вредных веществах, образующихся при возможном пожаре, и методы их обезвреживания.

16.12. Рекомендации по продолжительности рабочего дня в зависимости от степени вредности условий труда. Допустимость труда женщин. Рекомендации по медицинскому обследованию трудящихся. Наличие особо вредных процессов,   где  работающим  должен   быть  предоставлен  дополнительный отпуск и специальное питание.

16.13. Рекомендации по безопасным методам и точкам отбора проб.

16.14.  Рекомендации по защите от накопления и разрядов статического электричества по веществам, не отраженным в справочной нормативной литературе.

Раздел 17. Указатель отчетов и рекомендуемой литературы по рассматриваемой технологии производства

17.01.     Перечень отчетов о работе опытных и полузаводских установок.

17.02.  Перечень книг и статей в периодических изданиях, освещающих вопросы данной технологии.

Исходные  данные для проектирования оборудования типовых химико-технологических процессов

В основу оборудования положены два основных признака: характер процесса, протекающего в химическом оборудовании, и общность конструктивных форм, материалов, машиностроительной технологии.

По этим основным признакам  номенклатура химического оборудования делится на 15 основных групп, каждая из которых делится на типы и типоразмеры.

Типовым технологическим  процессом называется технологический  процесс изготовления группы изделий с общими технологическими и конструктивными признаками. Его разрабатывают для изготовления в конкретных производственных условиях изделия, которое является типовым представителем данной группы изделий. К типовому представителю относят изделие, изготовление которого требует наибольшего числа основных и вспомогательных операций, характерных для изготовления изделий этой группы.

Группирование изделий (оборудования) по исходным конструктивно-технологическим признакам является обязательным условием типизации технологических процессов, способствующих внедрению наиболее прогрессивных форм производства.

Основанное на научно-технических  достижениях в области технологии использование типовых технологических  процессов сокращает сроки промышленного  освоения новых изделий, позволяет  рационально использовать материальные и трудовые ресурсы, а также создать  банк данных, включающий исходную информацию для проектирования типовых химико-технологических процессов и оборудования.

Перечень  исходных данных для проектирования установок процессов ректификации, перегонки, абсорбции

1.  Рекомендации по методу разделения (простая перегонка, перегонка с водяным паром, вакуумная ректификация или ректификация под давлением, фракционирующая        абсорбция,        азеотропная        или        экстрактивная ректификация).

2.  Состав исходной смеси (с указанием возможного диапазона изменения состава). Состав дистиллята и кубового остатка.

3.  Характеристика раствора, тип смеси (отклонение от идеальной смеси, гомогенная, гетерогенная):

а)  наличие азеотропных  смесей и их характеристика (состав и температура кипения);

б)  влияние высоких  температур, рН среды, содержания примесей в исходном сырье на стабильность смеси и отдельных компонентов.

Возможность образования  твердых отложений, пирофорных соединений, взрывоопасных продуктов и т. п. Рекомендации по предотвращению этих нежелательных явлений;

в)  упругости пара компонентов  или данные по парожидкостному равновесию (для идеальных растворов);

Влияние давления на величину коэффициента относительной летучести  ключевых компонентов (в тех случаях, когда условия разделения требуют  существенного изменения давления в колонне, например, ректификация под  вакуумом, повышенным давлением, разделение близко кипящих компонентов);

г) плотность и вязкость компонентов в жидком состоянии  при необходимости - теплоемкость и скрытая теплота испарения компонентов, а также вязкость смеси компонентов в паровой фазе.

4.  Рекомендации по выбору типа конструкций контактных устройств (тарелок и насадок).

5.  Высота насадки эквивалентная одной теоретической тарелке или КПД тарелки при рабочих условиях,  составы питания,  дистиллята и кубового остатка, рабочие флегмовые числа и число теоретических тарелок. В конкретных   случаях   объем   материалов   по   п.5   уточняется   научно-исследовательскими организациями совместно с проектными организациями.

6.  Особые требования по конструированию ректификационного агрегата в случае полимеризации, выпадению твердых солей и т. п.

7.  Данные для расчета материального и теплового баланса процессов ректификации, перегонки, абсорбции.

Перечень  исходных данных, необходимых для  расчета и выбора оборудования процессов фильтрации

1. Характеристика фильтруемой суспензии:

а)  жидкая фаза: удельный вес, вязкость, температура кипения, токсичность, взрывоопасность, температура кристаллизации и др.;

б) химический состав твердой  фазы;

в) содержание твердой фазы в суспензии; соотношение фаз;

г) гранулометрический состав твердой фазы;

д) удельный вес твердой  фазы;

е) характер частиц твердой  фазы - кристаллической или аморфной;

ж) скорость осаждения твердой  фазы при отстаивании;

з)   дополнительные  сведения,  характеризующие  суспензии  текучесть, условия транспортировки  по трубам и т. д.

2. Характеристика осадка:

а)  мажущийся, липкий, плотный, рыхлый, легко отстающий от ткани, склонный к растрескиванию во время  вакуум фильтрации;

б)  склонность к измельчению  при транспортировке по трубопроводам, в шнеках и т. д.;

в)  насыпной вес осадка, содержание жидкой фазы в осадке (в зависимости от способов фильтрации);

г) состав осадка до и после промывки. Режим процесса фильтрации:

а)  необходимость водных промывок или обработок другими  жидкостями;

б) расход промывочной жидкости на один кг осадка, температура промывочной жидкости, состав ее и рекомендации по использованию;

в) температура фильтрации;

г) общее время фильтрации и длительность одного цикла на том или ином виде фильтровального оборудования опытной установки;

д) соображения по выбору современного, выпускающегося промышленностью фильтрующего агрегата;

е) толщина получаемого  слоя осадка на фильтре (в случае, если рекомендуется вакуум-фильтр);

и) применяемая и рекомендуемая  для фильтрации ткань, сетка или  др. пористый материал;

к) коррозионное воздействие  среды на различные материалы  и рекомендуемый для фильтрации материал аппаратуры;

л) средства регенерации  фильтрующей ткани (сетки).

Режим регенерации, через  какое время должна проводиться  регенерация. Рекомендации по использованию  регенерационных растворов.

Данные,      необходимые      для      заполнения      опросных      листов НИИХИММАШа и ГИДРОМАШа, кроме граф опросного  листа, относящихся к компетенции проектной организации.

Перечень  исходных данных для расчета и  выбора оборудования выпарных установок

1. Начальная концентрация упариваемого раствора.

2. Конечная концентрация раствора.

3. Плотность растворов при рабочих концентрациях и температурах.

4. Вязкость растворов при рабочих концентрациях и температурах.

5.  Склонность упариваемых растворов к разложению, осмолению, вспениванию и т. п. Рекомендации по предотвращению этих явлений.

6. Температура кипения и замерзания растворов.

7.  Условия транспортировки сгущенного раствора, длительность работы аппарата между чистками, промывками, при минимальных отложениях осадков на теплообменной поверхности и т. п., способы удаления отложений по данным опытной установки.

8.  Ведется ли выпарка до выпадения кристаллов и какое при этом соотношение твердое:  жидкость,  свойства пульпы (транспортабельность,  скорость осаждения кристаллов).

9. Рекомендации по выбору типа выпарной системы.

10. Рекомендации по выбору материалов аппаратуры и трубопроводов.

11. Рекомендации по обезвреживанию или утилизации сокового пара.

12.   Рекомендации   по  выделению   твердого   вещества  из  упаренного раствора.

13.  Данные о стабильности компонентов в случае многократной их рециркуляции в производственном цикле (рециркуляция маточника).

14.  Данные для расчета материального и теплового балансов выпарной установки.

Перечень  исходных данных, необходимых для  проектирования процесса сушки

1. Начальная влажность поступающего на сушку продукта.

2. Конечная влажность высушенного продукта.

3.  Консистенция продукта (паста, порошок, брикет) до сушки и после сушки.

4. Физико-химические свойства продукта до сушки и после сушки: угол естественного откоса, способность к налипанию, слеживанию, сводообразованию, комкованию, соображения по абразивным свойствам и электролизуемости, гранулометрический состав порошка с размерами частиц и насыпная плотность, истинная плотность, химический состав, склонность продукта к разложению, температура плавления, размягчения, разложения, склонность к самовозгоранию.

5. Рекомендуемый тип сушилки.

6. Удельная производительность сушилки по готовому продукту. Опытные данные.

7. Рекомендуемый оптимальный режим сушки: температура, время пребывания, среда, давление и др.

8.  Состав загрязнения и рекомендации по очистке выбрасываемого воздуха.

9. Данные для расчета материального и теплового балансов сушки.

Перечень  исходных данных для  проектирования  процессов  кристаллизации

1. Характеристика раствора, поступающего на кристаллизацию:

а) физико-химические свойства раствора, растворителя и растворенных веществ: зависимость растворимости смеси веществ от температуры, плотности растворов с различным содержанием растворенных веществ, теплоемкости раствора в зависимости от температуры и концентрации (при отсутствии возможности расчета);

б) начальная концентрация растворенного вещества в растворе.

2. Температура процесса кристаллизации. Рекомендуемая скорость охлаждения.

3.  Теплота кристаллизации для новых веществ, по которым отсутствуют данные в справочной литературе.

4. Характеристика получаемой суспензии:

а) размер кристаллов (гранулометрический состав);

б) твердость кристаллов;

в)  способность измельчаться при перемешивании или перекачке  насосами.

5.  Время кристаллизации с учетом времени роста кристаллов для получения удовлетворительно фильтруемых суспензий.

6. Данные для расчета материального и теплового балансов кристаллизации.

Перечень  исходных данных для проектирования технологических узлов дозировки, смешения и размола

1.  Физико-химические свойства компонентов, подаваемых в аппарат, и их смесей: твердость, угол естественного откоса, способность слеживаться, насыпная плотность, истинная плотность, теплоемкость, сыпучесть, температура плавления и размягчения, вязкость (для жидких компонентов), а в случае необходимости - пористость или сорбционная емкость.

2.  Точность дозирования компонентов. Допустимые отклонения от заданного соотношения смеси.

Средние   абсолютные   и   относительные   погрешности   распределения компонентов в  смеси.

3.  Физическое состояние смеси после смесителя, необходимость размола, охлаждения и т. д.

4.  Рекомендации по нагреванию или охлаждению смеси в процессе смешения, оптимальный режим процесса.

5.  Выделяемые в процессе перемешивания газы и пары. Наличие химических процессов при перемешивании.

6. Необходимость измельчения компонентов в процессе смешения, размер частиц после смесителя.

7. Рекомендуемые типы смесителя и дозатора для данного процесса.

8. Данные о размолоспособности компонентов (твердость по шкале Мооса, хрупкость, измельчаемость, способность размягчения, налипания и т. д.).

9. Рекомендуемые типы измельчителей на стадиях предварительного и окончательного измельчения.

Данные о производительности рекомендуемых измельчителей для  конкретного материала и тонкость помола.

10. Рекомендации по транспортированию продуктов, в том числе по пневмотранспорту:

а) рекомендуемые скорости пневмотранспортирования для каждого  материала;

б) оптимальное соотношение  твердого вещества и воздуха;