Анализ технологического процесса производства жидкого стекла
Сплавление смеси кальцинированной соды и кварцевого песка с последующей грануляцией высокотемпературного расплава силиката - цель технологического процесса получения жидкого стекла. Щелочесодержащие компоненты для производства содовой силикат-глыбы.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.06.2015 |
Размер файла | 24,1 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.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Физико-химические основы производства
Жидкое стекло применяют по трем главным направлениям:
1) Первое направление связано с проявлением жидкого стекла свойств, обуславливающих его использование в качестве связующего в составе композиционных материалов. Жидкие стекла применяются в качестве компонента цементов - гетерогенных систем, включающих наряду растворами силикатов, тонкодисперсные порошки. Порошки образуют с жидкими стеклами химически взаимодействующую композицию (цемент). В таких цементах жидкое стекло является жидкостью растворения порошковой части. Цемент на основе водорастворимых силикатов идет на изготовление композиционных материалов и покрытий различного назначения. Жидкое стекло применяют также в качестве неорганического клея (связки-адгезива) гомогенной системы, отвердевающей и проявляющей адгезионные свойства при ее обезвоживании и при взаимодействии с отвердителями (силикатизаторами), находящимися в твердом, жидком или газообразном состоянии. В последнем случае мы имеем дело с «отверждаемой связкой». В качестве «связки» или «отверждаемой связки» водорастворимые силикаты применяют как для изготовления композиционных материалов и покрытий, так и для склеивания (сборки) деталей и узлов агрегатов различного назначения.
Следует уточнить, что понимают под вяжущими свойствами жидкого стекла. Это уровень прочности искусственного камня, полученного при твердении цемента на основе жидкого стекла (жидкое стекло + тонкодисперсные порошки + добавки различного назначения), или композиционного материала на основе жидкого стекла или жидкого стекла с отвердителем.
2) Второе направление предусматривает использование жидкого стекла в качестве единственно доступного сырьевого источника растворимого кремнезема для получения таких продуктов, как золи и гели кремнекислоты, цеолиты, катализаторы.
Поскольку основным приемом осаждения кремнезема из жидкого стекла является их обработка кислотой, то с позиции снижения расхода кислоты, а также уменьшения количества, образующихся при этом попутных солей - электролитов (NаС1, Nа2S04), которые необходимо утилизировать, целесообразно применение для этой цели высокомодульных жидких стекол с максимальной концентрацией.
3) Третье направление использование жидких стекол основано на его химических свойствах - в частности, высокой щелочности и коллоидно-химических свойствах, которое определяют целесообразность применение жидких стекол в составе средств для химической чистки и моющих средств. Наиболее крупным потребителем жидкого стекла является машиностроительное производство. В машиностроении жидкое стекло применяют в качестве связующего для изготовления форм и стержней, в основном при литье черных металлов в разовые песчаные формы. Также применяется для точного литья по выплавляемым моделям, в составе экзотермических смесей и в качестве связующего для приготовления противопожарных красок. Ориентировочно одна треть производимого в стране растворимого силиката натрия потребляется машиностроением.
Вторым крупным потребителем растворимого стекла является целлюлозно-бумажная промышленность, где жидкое стекло применяют для пропитки бумажной массы, а также в качестве клея для тарного картона и гофрокоробов. Для усиления клеящих свойств жидких стекол их модифицируют введением добавок сахара, фосфатов, боратов, изоцианатов. На такой основе изготовляют также клей для склеивания древесины.
Следующая большая группа растворимого стекла относится к химической и нефтехимической промышленности - это выпуск исходного компонента для производства катализаторов крекинга нефти, белой сажи, цеолитов, золя кремнекислоты, селикагеля, синтетических моющих средств.
Традиционным потребителем жидкого стекла является лакокрасочная промышленность, где жидкое стекло выступает в качестве пленкообразователя в составе силикатных красок (типа фасадных), антикоррозийных грунтов (цинконаполненных), обеспечивающих протекторный механизм защиты металлов, негорючих красок и других.
Важной областью использования жидкого стекла является строительная индустрия, где жидкое стекло применяют для производства бетонных конструкций и изделий для укрепления грунтов при строительстве дорог, аэродромных покрытий, оснований под фундамент, в частности, в составе инъекционных растворов. Используют при получении противопожарного стекла. Такое стекло состоит из многих слоев обычного оконного стекла, проклеенных жидким стеклом.
2. Описание технологической схемы, автоматизация технологического процесса
Сущность технологического процесса получения жидкого стекла состоит в сплавлении смеси кальцинированной соды и кварцевого песка с последующей грануляцией высокотемпературного расплава силиката при выпуске его из силикатоварочной печи в проточную холодную воду и растворением полученного гранулированного силиката в аппарате, обогреваемом паром.
Сам технологический процесс образования силиката натрия следующий: сода плавится и начинает диссоциировать по реакции:
Nа2С03 >Nа20 + С02^
Упругость С02 растет с увеличением температуры и имеет следующие значения:
Таблица 1
°С |
700 |
730 |
820 |
880 |
999 |
1010 |
1050 |
1180 |
1100 |
|
Мм.вод.ст |
1 |
1.5 |
2.5 |
10 |
12 |
14 |
16 |
19 |
21 |
При 1200°С сода разлагается при условии содержания С02в дымовых газах меньше 5,4 объемных процента (41/760-100 = 5,4).
Угольная кислота - слабая кислота и ее соединения с окисью натрия не прочны. Благодаря своей летучести она полностью вытесняется из щелочных солей нелетучей кремневой кислотой.
Na2С03+ SiO2>Nа2SiO3+ С02^
Для ведения в стекло одной весовой части окиси натрия, необходимо 1,708 весовых частей кальцинированной соды.
В температурном интервале технологический процесс протекает следующим образом:
- при 120°С полностью удаляется гигроскопичная влага, а при 23 °С кристаллизационная;
- при 570 °С песок переходит из кварца в кварц, что сопровождается увеличением объема.
- при 870 °С объем кварца вторично увеличивается в результате его превращения в тридимит. Как в первом, так и во втором случае, резко возрастает химическая активность кремнезема.
Скорость реакции между песком и содой возрастает с ростом температуры, а при 1400 °С реакция идет с обильным выделением С02. Для варки растворимого стекла с модулем выше 3-х, необходимо, держать температуру до 1500 °С. Менее кремнеземистые силикаты варятся при температуре 1300-1400 °С Продолжительность варки составляет 2-2,5 часа.
Процесс растворения идет в две стадии:
1. Гидратация:
Nа20• пSiO2+tH20 >Nа20•пSi2•хН20+(t-х)Н20 +Q
2. Гидролиз:
Nа20•пSiO2+y•Н20 >2NаОН+пSiO2+(у-i)•Н20
На второй стадии растворения, большое значение имеет концентрация NаОНв растворе. При высоких концентрациях NаОНпроисходит реакция взаимодействия между щелочью и кремнегелем, находящимся также в растворе.
NаОН + пSiO2>Nа2O• пSiO2+Н2O
Гидролиз силиката возрастает при сильном разбавлении раствора водой. Но в силикатах натрия, где на 1 молекулу Nа2Oприходится 2,5 и более молекул SiO2, окись натрия быстрее переходит в раствор, чем кремнегель, который обволакивает зерна гранулята и тормозит процесс растворения. Таким образом, в этом случае сильное разбавление, добавка новых порций воды в растворитель не ускоряет, а замедляет растворение, так как образуются новые порции кремнегеля. Поэтому растворение щелочных силикатов с модулем 2,5 и выше следует проводить при постоянных и небольших количествах воды. Растворение идет при температуре 102°Сдо 16 часов.
Приготовление шихты.
Кварцевый песок поступает на завод в открытых железнодорожных вагона и разгружается в прицеховой склад грейферным краном. Со склада песок грейферным краном грузоподъемностью 2 тонны, загружается в бункер-сушилку, емкостью 17 м.
Кальцинированная сода поступает в цех в крытых вагонах, вручную выгружается на поддоны и складируется в складе соды. Сода в мешках со склада с помощью электрокары подвозится на рампу и вручную засыпается из мешка в бункер емкостью Им. Из бункера по течке подается в контейнер установленный на тележке с платформенными весами. Туда же в контейнер засыпается и кварцевый песок с помощью дискового питателя. Контейнер с песком и содой самоходной тележкой подается в шахту, затем подвесным краном поднимается и выгружается в тарельчатый смеситель. Компоненты шихты готовят в соотношении, зависящим от модуля приготовляемого силиката натрия. Количество загружаемых соды и песка контролируется с помощью платформенных весов, установленных на тележке. В тарельчатом смесителе после тщательного перемешивания получается однородная шихта.
Варка силиката натрия и грануляция.
Варка силиката натрия производится в печи барабанного типа. Воздух для горения подается в печь вентилятором ВД-9, пройдя предварительно подогрев в теплообменнике, до температуры 75-150 °С. Температура в печи поддерживается в пределах: 1350-1460 °С, разряжение 9,8-19,6 Па или 1-2 мм. вод. ст. Температура дымовых газов в теплообменнике 400-300 °С Скорость варки стекломассы и качество выходящего из печи силиката натрия зависят от качества сырья по составу и тонины помола, от однородности и состава шихты, от температурного режима печи, от высоты слоя шихты.
По окончанию варки открывается люк, печь поворачивается и плав сливается в контейнер-гранулятор, куда непрерывно подается холодная химочищенная вода. Нагретая вода из контейнера-гранулятора сбрасывается в канализацию.
Растворение твердого силиката.
Гранулированный силикат натрия в контейнере подается в шахту, откуда электроталью поднимается и выгружается в бункер емкостью 2,1 м3. Из бункера силикат натрия загружается периодически в аппарат с мешалкой, объемом 5 м, куда предварительно заливается химочищенная вода и подогревается до 50-60 °С. Затем аппарат закрывается и подается пар на борбатаж. Растворение гранулята идет при температуре 102 °С до 16 часов. Растворимость силиката натрия зависит от модуля, количества и характера примесей, давления пара, температуры, времени растворения, количества воды, взятой на растворения силиката, интенсивности перемешивания.
Осветление раствора.
Полученный раствор силиката натрия с плотностью 1,3-1,4 г/см концентрацией до 45% SiO2•Nа20 насосом откачивается в аппарат для предварительного отстаивания. После отстаивания раствор из аппарата, насосом откачивается в хранилище жидкого стекла. Из хранилища жидкое стекло насосом подается по отдельному трубопроводу в тару мелким потребителям.
В зимний период времени жидкое стекло в хранилищах обогревается горячей водой с теплообменника.
3. Оборудование и его эксплуатационные характеристики
Основным оборудованием в производстве жидкого стекла являются вращающаяся печь, аппарат с мешалкой для растворения силикат-глыбы, тарельчатый смеситель, контейнер-гранулятор и хранилище жидкого стекла. Вспомогательным оборудованием являются центробежные насосы, кран подвесной электрический, тележка самоходная, теплообменник, дымосос, ловушка-отстойник.
1. Печь вращающаяся. Производительность 300 кг, электродвигатель А02-61-6/4/3,8. Мощность 4,8 квт, п= 700/950/1400 об/мин. Диаметр печи 1400 мм. Длина 3250 мм.
Смеситель тарельчатый. Марка СМ-404. Производительность - 3 м /ч, электродвигатель А02-62-3, N=45 квт, п= 735 об/мин. Объем 0,45 м . Габаритные размеры - 600x575x900 мм.
Контейнер-гранулятор. Предназначен для грануляции расплава силиката натрия. Габаритные размеры 960x1040x1060.
Аппарат с мешалкой. Объем 5 м .Диаметр 1800 мм, высота 2360 мм. Предназначен для приготовления раствора жидкого стекла, снабжен лопастным перемешивающим устройством. Электродвигатель А02-41-4, Л= 4 квт, п= 1450 об/мин.
Хранилище жидкого стекла. Хранилищем жидкого стекла служит горизонтальный резервуар. Объем 63 м3, диаметр 2800 мм, длина 10480 мм.
6. Центробежные насосы. «2Х-4Е-1». Производительность 19,8 м /час. Напор 53 мм, вод.ст. Длина 1320 мм, высота 520 мм. Электродвигатель А02-52-2, N = 13 квт, п - 2930 об/мин.
7. Кран подвесной электрический. Грузоподъемность 2000 кг. Длина 14400 мм.. Пролет крана 12000лш.
8. Тележка самоходная с платформенными весами. Предназначены
для взвешивания контейнера с песком и содой и доставки его в шахту.
Габаритные размеры 1800x1000x1450 мм. Марка весов ВНЦ-2.
9. Теплообменник. Предназначен для подогрева воздуха,
подаваемого в печь на горение за счет охлаждения дымовых газов.
Дымосос. Э-4Б, производительность 55000 м/час. Электродвигатель А02-92-6, N = 55 кет, п = 1000 об/мин.
Ловушка-отстойник. Предназначен для улавливания механических примесей и не растворившегося гранулята.
12. Бункера для хранения песка и соды объемом Им3.
Основные свойства рабочих сред.
Характеристика исходного сырья.
Кремнеземсодержащим компонентом для производства растворимых силикатов натрия и калия является кварцевый песок - тонкообломочная порода, состоящая преимущественно (>96%) из зерен кварца с размером частиц 0,15-0,3 мм. Примесями кварца в песке являются минералы глин (каолинит, и др.), щелочные алюмосиликаты (полевые шпаты, слюда и др.), железосодержащие минералы, карбонатные примеси. Для производства силикат-глыбы вредными примесями в песке является минералы, повышающие сверх установленных пределов содержание в щелочно-силикатном сырье, таких компонентов химического состава, как АI2O3, Fе2O3, СаО. Ограничение по содержанию в стекле примесей связаны с их отрицательным влиянием на процессы растворения силикат-глыбы в воде при производстве жидкого стекла. Кварцевый песок для силикат-глыбы должен соответствовать требованиям ГОСТ 22551-77. В большинстве случаев этому стандарту удовлетворяют природные пески без специального обогащения.
Щелочесодержащими компонентами для производства содовой, содово-сульфатной и калиевой силикат-глыбы является соответственно сода, сульфат натрия и поташ.
Для производства содовой силикат-глыбы, применяется сода кальцинированная (безводная) Na2SO3по ГОСТ 5100-85, для содово-сульфатной
Силикат-глыбы - сульфат натрия Nа2SO4в смеси с содой. Поташ К2СO3 - белый гигроскопичный порошок - используется в кальцинированной (безводной) форме по ГОСТ 10690-73 для получения калиевой силикат-глыбы.
Данное производство выпускает натриевую силикат-глыбу, так как сырьевая база для этого производства находится рядом. Сода поступает с Содового завода города Красноперекопска, а песок поступает с прибрежных городов Крыма.
Техническое наименование выпускаемого продукта - жидкое стекло. Жидкое стекло выпускается в соответствии с требованиями СТП 6-10-272-000-063-85 пот технологическому регламенту.
По физико-химическим показателям жидкое стекло должно соответствовать требованиям и нормам, указанным в таб. 2.
Таблица 2. Физико-химические показатели жидкого стекла
Наименование показателей |
Нормы |
|
1.Внешний вид |
Однородная жидкость без механических включений и взвесей |
|
2. Содержание п SiO2 Na2 О, % |
45,0 ± 0,5 |
|
3. Содержания железа, в % к SiO2 не более |
0,02 |
|
4. Силикатный модуль |
2,8-3,4 |
|
Плотность в г/см3 |
1,3-1,4 |
Растворимое стекло - прозрачный стекловидный плав с различными переходными оттенками, состоящий из щелочных силикатов.
Состав растворимого стекла выражается химической формулой: nSiO2••Na2О.и может колебаться в широких пределах. Одним из главных показателей, характеризующих свойства растворимого стекла, является молекулярное отношение кремнезема к основному окислу. Это отношение принято называть силикатным модулем.
Растворимое стекло в твердом состоянии называют силикат-глыбой или просто силикатом. Водные растворы силикат-глыбы называют жидким стеклом. Условно различают «нейтральное» и «щелочное» растворимое стекло в зависимости от большего или меньшего содержания в нем кремнезема или основного окисла.
Точного разграничения этих понятий не установлено. К "нейтральным" стеклам можно отнести силикатные сплавы с модулем выше 3. Как "нейтральные", так и "щелочные" стекла при растворении в воде дают растворы с ясно выраженной щелочной реакцией (рН= 11-12).
Готовый продукт выпускают в виде водного раствора с концентрацией 45% •Na2О.SiO2.SiO2.
При понижении температуры ниже нуля, вязкость раствора жидкого стекла значительно уменьшается. Примерная температура замерзания растворов жидкого стекла разной концентрации и модульности находится в пределах от - 2 до - 11 °С.
Замершие растворы даже при очень низких температурах представляют собой желеобразную загустевшую массу, не отличающуюся большой твердостью. Растворы жидкого стекла обладают большой клейкостью, липкостью выражающейся в способности склеивать поверхности различных предметов. Удельный вес растворимого стекла изменяется в зависимости от кремнеземистого модуля.
С уменьшением модуля удельный вес стекла увеличивается.
Электропроводность твердого растворимого стекла выражается небольшими показателями, постепенно увеличивающимися с повышением температуры в виде плавно поднимающейся вверх кривой, не имеющей точки перегиба.
Максимальная электропроводность наблюдается у расплавленного силиката, так как с повышением температуры подвижность ионов натрия сильно увеличивается.
Растворимое стекло, как всякое силикатное образование, чрезвычайно легко разлагается плавиковой кислотой, энергично реагирующей с кремнеземом. Жидкое стекло применяется в производстве пигментной двуокиси титана, в качестве добавок для улучшения ее свойств.
4. Технологический расчет
Главной целью выполнения материального расчета является определение соотношения исходных и полученных веществ. На результатах материального баланса основаны все последующие расчеты: тепловые, технологические и конструктивные; на его основе определяют расходные коэффициенты на сырье
- Материальный баланс:
Gприхода. =G расхода.
При расчете материального баланса исходим из того, что вес реагентов участвующих в реакции равен весу полученных продукта плюс потери продукта.
Общее уравнение материального баланса процесса получения жидкого стекла имеет следующий вид:
GSiiO2 + GNa2CO3= GNa2SiOз+ Gco2+ Gпотерь,
где GSiiO2 - количество кварцевого песка, поданного в печь; GNa2CO3 - количество кальцинированной соды, поданной в печь; GNa2SiOз- количество стекла, полученного при варке.
Gco2- количество диоксида углерода, выделяющегося при варке стекла. Gпотерь - естественные потери продукта, связанные с технологией.
1. Варка стекла.
Рассчитываем по реакции:
Nа2СO3 +SiO2=Nа2SiO3+ С02
Составляем пропорцию:
Для того, чтобы получить 122 кг силиката натрия требуется 106 кг карбоната натрия.
Для получения 122 кг Nа2SiO3 -требуется 106 кг.Na2С03.
А для получения 1000 кг Nа2SiO3 - требуется X кг Na2С03.
Х = 1000-106/122=868 кг.
Для получения 122 кг Na2SiO3 - требуется 60 кг SiO2.
А для получения 1000 кг Nа2SiO3 - требуется X кг SiO2.
Х= 1000•60/122-491 кг (3,3 %).
Так как мы получаем 482 кг Na2SiO3, то расчет ведем на это количество.
SiO2•0,482=491•0,482=236,6 кг.
2. С учетом влаги и примесей:
Nа2С03 = 225•0,8/100 + 225 = 226 кг.
С учетом влаги и примесей:
Sio2 = 370•0,89/100 + 370 = 373 кг.
3. Расчет ведем на одну операцию:
С учетом потерь:
Na2С03 = 425,5•3,3/100 + 425 = 439,1 кг.
С учетом потерь:
SiO2 = 373•3,3/100 + 373 = 385,3 кг.
Gприхода = 373,3 + 226,8 = 600,1 кг.
Gрасхода=Gплава+Gоксида углерода,
где: Gрасхода - вес продуктов, полученных при варке, кг. Gплава - вес основного вещества, кг. Ссо2 - вес выделившегося диоксида углерода, кг.
Количество, полученного сплава:
482 + 93,4 - 575,4 кг.
Рассчитываем потери:
GПотерь=(482 + 93,4)•3,3/100=19,6 кг.
ПолученоСО2- 93,4 кг.
Gрасхода = 482 + 93,4 + 19,6 = 595 кг
Рассчитываем количество С02:
Составляем пропорцию:
Для получения 122 кг Nа2SiO3требуется 44 кг СО2,
А для получения 1000 кг Nа2SiOз требуется Xкг С02
Х= 1000•44/122 = 360,6 кг.
Влагу и примеси находим от суммы полученных продуктов.
(482 + 93,4)•0,8 % = 4,6032 кг.
Находим потери (482 + 93,4)•3,3 % = 18,989 кг.
Таблица 3. Материальный баланс процесса получения жидкого стекла
Приход |
Расход |
|||||
Состав |
кг. |
% |
Состав |
кг. |
||
1. Песок кварцевый |
373,3 |
62,2 |
Плав Na2SiO3 |
482 |
80,3 |
|
В том числе: |
2. Потери продукта |
19,6 |
3,3 |
|||
100%-ныйSiO2 |
370,0 |
3. Оксид углерода |
93,4 |
15,6 |
||
Влага, примеси |
3,3 |
0,89 |
||||
2.Сода кальцинированная |
226,8 |
4. Влага, примеси |
5,1 |
0,8 |
||
В том числе: |
||||||
100%-наяNa2СO3 |
225 |
|||||
Влага, примеси |
1,8 |
0,8 |
||||
Всего: |
600,1 |
100 |
Всего: |
600,1 |
100 |
Тепловой баланс.
Технологические процессы протекают при определенных заданных регламентом температурах и требуют для своего поддержания подвода или отвода теплоты. Тепловое состояние аппарата определяют расчетом, целью которого, в зависимости от теплового режима работы, может быть:
определение количества теплоты, подводимой к аппаратам теплоносителем или отводимой от аппарата хладагентом;
определение температуры предварительного подогрева одного из видов сырья, циркулирующей жидкости или газа;
определение расхода одного из видов сырья;
уточнение температуры режима аппарата.
Для установки «Получение жидкого стекла» целью теплового расчета является первое определение.
Общее уравнение теплового баланса для непрерывного процесса и имеет следующий вид:
Q1+Q2+ Q3= Q4 + Q5+ Q6+Q7,
где Q1 - тепловой поток поступающего сырья; Q2 - тепловой эффект экзотермических реакций и фазовых переходов; Q3 - тепловой поток греющего агента; Q4 - тепловой поток уносимый с продуктами из аппарата; Q5 - тепловой поток эндотермических реакций и фазовых переходов; Q6 - тепло, отводимое от аппаратов хладагентом; Q7 - тепловые потери поверхностью аппарата;
Q = тС%
где т - расход продукта в секунду, С - удельная теплоемкость Дж/(кг- °С), t - температура материала.
Qприхода=Qрасхода
Рассчитываем тепло прихода:
1. Рассчитываем тепло, вносимое в печь с Nа2С03.
При расчете теплового баланса исходим из уравнения:
QNа2СОз = mNa2Соз *•СNa2Соз•tNa2СOз,
где: Nа2COз -количество соды поступающее на варку стекла, равно 439,5 кг. СNa2со3 -теплоемкость соды, поступающей на варку стекла равна 1,1 кДж/кг- °С, tNа2со3-температура соды, поступающей на варку стекла равна 20 °С.
QNa2С03 = 226,8 * 1,1 * 20 = 4989,6 кДж.
2. Рассчитываем количество тепла, поступающего в печь с кварцевым песком.
QSiO2= mSiO2•СSiO2•tSiO2,
где: тSiO2 - количество кв. песка, поступающего на варку стекла равно 373,3 кг/ч. СSiO2 - теплоемкость кварцевого песка, поступающего в печь равна 0,95 кДж/кг- °С. tSiO2 - температура кварцевого песка, поступающего в печь равна 20 °С.
QSiO2=373,3•0,95•20 = 7092,7 кДж.
3. Рассчитываем количество тепла, поступающего в печь с топочными газами:
QT.T. =1т.г.-ттг.,
где: ттг - количество топочных газов, поступающих в печь равно 109,78 кг/ч., Iтг - энтальпия топочных газов равна 5673 кДж/кг ч.
Qтг = 5673,0•109,78 = 622823,6 кДж.
?Qприхода =4989,6 +7092,7 +622823,6 = 634905,9 кДж. Рассчитываем тепло расхода:
Qрасхода = QNа2SiOз + QС02 + Qвлаги и примесей + Qпотери,
где: QNа2SiOз тепло, уносимое с жидким стеклом. Qсо2тепло, уносимое с диоксидом углерода. Qвл..и примесей тепло, уносимое с влагой и примесями. Q потерь тепло потерь в окружающую среду.
Вывод: для производства жидкого стекла производительностью 10 т/сутки необходимо 2 технологические линии, согласно нормам технологического режима.
Расчет количества технологического оборудования. Режим работы предприятия - непрерывный, потому что имеются печи. Расчет нужного количества оборудования начинают с определения полезного фонда рабочего времени, ч.
Заключение
кальцинированный грануляция силикат
В данном курсовом проекте произведен литературный обзор процесса приготовления раствора жидкого стекла.
В результате произведенных расчетов были выбраны следующие аппараты:
1. Печь вращающаяся. Производительность 300 кг, электродвигатель А02-61-6/4/3,8. Мощность 4,8 квт, п= 700/950/1400 об/мин. Диаметр печи 1400 мм. Длина 3250 мм.
Смеситель тарельчатый. Марка СМ-404. Производительность - 3 м /ч, электродвигатель А02-62-3, N=45 квт, п= 735 об/мин. Объем 0,45 м . Габаритные размеры - 600x575x900 мм.
Контейнер-гранулятор. Предназначен для грануляции расплава силиката натрия. Габаритные размеры 960x1040x1060.
Аппарат с мешалкой. Объем 5 м. Диаметр 1800 мм, высота 2360 мм. Предназначен для приготовления раствора жидкого стекла, снабжен лопастным перемешивающим устройством. Электродвигатель А02-41-4, Л= 4 квт, п= 1450 об/мин.
Хранилище жидкого стекла. Хранилищем жидкого стекла служит горизонтальный резервуар. Объем 63 м3, диаметр 2800 мм, длина 10480 мм.
6. Центробежные насосы. «2Х-4Е-1». Производительность 19,8 м /час. Напор 53 мм, вод.ст. Длина 1320 мм, высота 520 мм. Электродвигатель А02-52-2, N = 13 квт, п - 2930 об/мин.
7. Кран подвесной электрический. Грузоподъемность 2000 кг. Длина 14400 мм.. Пролет крана 12000 лш.
8. Тележка самоходная с платформенными весами. Предназначены для взвешивания контейнера с песком и содой и доставки его в шахту. Габаритные размеры 1800x1000x1450 мм. Марка весов ВНЦ-2.
9. Теплообменник. Предназначен для подогрева воздуха, подаваемого в печь на горение за счет охлаждения дымовых газов.
Дымосос. Э-4Б, производительность 55000 м/час. Электродвигатель А02-92-6, N = 55 кет, п = 1000 об/мин.
Ловушка-отстойник. Предназначен для улавливания механических примесей и не растворившегося гранулята.
12. Бункера для хранения песка и соды объемом Им3.
С целью получения продукции высокого качества приведенные аппараты, были выбраны для производства жидкого стекла. После расчета обобщенного показателя вредности ,установлено, что влияние выбросов на окружающую среду не несет. Применение современных методов анализа, а также контрольно измерительных приборов исключает возможность в сбое работы всего предприятия.
Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романов П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. / Под ред. чл.- корр. АН СССР П.Г. Романова, - 10-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1987. - 576с.
2. Борисов Г.С., Брыкав В.П., Дытнерский Ю.И. / Под редакцией Дытнерского Ю. И., 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1991. - 496с.
3. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Краткие справочные данные: Метод. указания. / ЛТИ им. Ленсовета. - Л.: 1989. - 40с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проект цеха по производству жидкого стекла с производительностью 50000 т/год. Номенклатура продукции и ее характеристика. Исходное сырье (кварцевый песчаник, поташ). Технология производства жидкого калиевого стекла. Технико-экономические показатели.
курсовая работа [306,0 K], добавлен 18.10.2013Изучение методов производства листового стекла. Описание физического процесса растрескивания стекла. Выбор технологического оборудования. Составление операционной карты. Улучшение показателей технологического процесса изготовления автомобильных стекол.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 13.11.2016Производство листового стекла. Заливочная, пленочная технология изготовления триплекса. Безавтоклавная пленочная технология. Описание физического процесса растрескивания стекла. Составление операционной карты. Разработка устройства для захвата стекла.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.11.2015Анализ существующих технологий производства изделия, номенклатура, характеристика, состав сырьевой смеси. Выбор и обоснование технологического способа производства. Контроль производства и качества выпускаемой продукции. Охрана труда на предприятии.
курсовая работа [60,7 K], добавлен 30.04.2011Исследование процесса производства листового стекла. Заливочная и пленочная технологии изготовления триплекса. Безавтоклавная пленочная технология. Резка стекла. Обработка кромки и шлифование торцов. Описание физического процесса растрескивания стекла.
курсовая работа [970,1 K], добавлен 13.11.2016Технологическая схема производства светотехнического стекла. Сырьевые материалы для производства стекла. Расчет шихты по листовому стеклу. Пересчет состава стекла из весовых процентов в молярные, метод А.А. Аппена. Расчет режима отжига стеклоизделия.
реферат [40,4 K], добавлен 08.11.2012Факторы, влияющие на качество процесса производства листового стекла. Причинно-следственная диаграмма Исикавы и Парето. Причины возникновения мизерных дефектов при изготовлении продукции. ABC-анализ наиболее значимых факторов, влияющих на процесс.
отчет по практике [192,2 K], добавлен 13.07.2014Разработка технологической схемы получения органического стекла пониженной горючести с элементами автоматического регулирования процесса. Расчет основных технико-экономических показателей, меры безопасного ведения производства органического стекла.
дипломная работа [146,7 K], добавлен 20.08.2009Изучение процесса обжига известняка в производстве кальцинированной соды, для чего выбрана вертикальная шахтная известково-обжигательная печь, обладающая большими преимуществами по сравнению с другими печами. Расчет материального баланса производства.
курсовая работа [511,6 K], добавлен 20.06.2012История возникновения стеклоделия в Кыргызстане и за рубежом, принципы, на которых оно построено. Технологии изготовления стекла, его характеристика, виды, свойства, резка и упаковка. Применение листового стекла в сфере производства и потребления.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.04.2011Технология производства стекла. Шлифовка и полировка стекла, его металлизация и окрашивание. Основные стеклообразующие вещества. Плавление кремнезёмистого сырья. Промышленные виды стекла. Производство свинцового, бросиликатного и пористых стекол.
презентация [1,0 M], добавлен 10.03.2014Снижение трудоёмкости изготовления вала редуктора путём разработки технологического процесса. Служебное назначение детали, технологический контроль ее чертежа. Тип производства и форма организации технологического процесса. Метод получения заготовки.
контрольная работа [416,3 K], добавлен 07.04.2013Разработка автоматизированной системы регулирования температуры в туннельной печи, в зоне обжига керамического кирпича, путем изменения подачи газо-воздушной смеси. Описание технологического оборудования и технологического процесса производства кирпича.
курсовая работа [850,5 K], добавлен 21.10.2009Технология создания бронированного стекла. Безопасные, пожаростойкие и ударостойкие стекла, их применение. Пленки SUN GARD. Окупаемость установленной на окна полимерной защиты. Эксклюзивные технологии производства безопасных стеклянных конструкций.
реферат [42,8 K], добавлен 30.10.2013Теоретические основы построения и анализа контрольных карт Шухарта. Статистический анализ качества, точности и стабильности технологического процесса. Этапы анализа технологического процесса производства разными сменами резиновых рукавов двух видов.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.09.2010Разработка технологического процесса получения винта в условиях мелкосерийного производства. Устройство станочного приспособления для крепления заготовок, устанавливаемых в центрах. Принцип действия контрольного приспособления. Расчёт режимов резания.
курсовая работа [681,8 K], добавлен 23.02.2013Конструкция детали, ее служебное назначение, материал и его свойства. Определение типа производства. Выбор метода и способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции. Маршрутное и операционное описание технологического процесса обработки.
контрольная работа [370,2 K], добавлен 06.11.2014Обоснование ассортимента и способа производства сыра. Разработка схемы технологического процесса переработки сырья. Подбор и расчет технологического оборудования. Компоновочное решение производственного корпуса. Нормализация и пастеризация молока.
курсовая работа [198,8 K], добавлен 19.11.2014Основные виды продукции силикатной промышленности. История стеклоделия в зарубежных странах и России. Обязательные компоненты, необходимые для производства оконного и химического стекла. Химические реакции, происходящие в процессе изготовления стекла.
презентация [1,4 M], добавлен 04.05.2014Составление технологического процесса сборки. Выбор технологического метода сборки на основе расчёта размерной цепи. Разработка технологического процесса изготовления детали. Вид заготовки и способ ее получения. Нормирование технологического процесса.
курсовая работа [221,4 K], добавлен 20.08.2010