Оптимизация технологического процесса нитрации с детальной разработкой фазы кислотоотжима нитроцеллюлозы на центрифуге

Характеристика сырья и готовой продукции. Подготовка оборудования к работе, отходы производства на участке и их использование. Расчет адсорбированных кислот, удержанных коллоксилином после отжима на центрифуге. Расход кислот при получении коллоксилина.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.11.2017
Размер файла 73,0 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.

Для обеспечения нормальной работы и защиты здоровья необходимо соблюдать следующие меры:

- все оборудование и технологическая оснастка должны содержаться в чистоте и быть исправными;

- все основное и вспомогательное оборудование перед началом ремонта освобождается от продукта, тщательно промывается водой, а кислотные емкости снаружи и внутри дополнительно нейтрализуются содовым раствором;

- фланцевые соединения на кислотопроводах должны иметь защитные кожухи. Снимать кожухи разрешается только после полного освобождения кислотопроводов от кислот, продувкой сжатым воздухом;

- все основное и вспомогательное оборудование должны быть заземлены;

- размещение оборудования, продукции, рабочих мест, мест хранения оснастки должно производиться согласно технологическим планировкам;

- проходы, выходы, коридоры и подходы к первичным средствам пожаротушения не должны ничем загромождаться;

- в помещениях, где ведутся работы с кислотами, должны быть ванны с содовым раствором;

- в случае отравлении парами кислоты, окислами азота, необходимо немедленно вывести на свежий воздух, доставить в медпункт;

- при попадании кислоты на кожу немедленно промыть место ожога обильной струей воды в течение 15 мин, нейтрализовать содовым раствором из ванны;

- при попадании кислоты в глаза необходимо промыть их струей чистой воды, обработать 1% раствором питьевой соды;

- инструмент, применяемый в работе с нитроцеллюлозой должен быть из цветного металла или деревянный;

- при обращении с нитроцеллюлозой запрещаются удары и трение;

- отходы нитроцеллюлозы должны храниться отдельно от годной продукции;

- при появлении резких шумов, вибрации, звуков, нехарактерных для данного вида оборудования, работы необходимо прекратить;

- запрещается работать с замороженной нитроцеллюлозой;

- коэффициент заполнения емкостей кислот не должен превышать 0,8 высоты данной емкости;

- пуск кислотного насоса производить в противогазе марки «В» или «М» с коробкой;

- во время работ должна быть включена приточно-вытяжная вентиляция.

9.4 Требования к оборудованию и электрооборудованию, приборам КИП и автоматики с точки зрения ТБ

К оборудованию, электроустановкам, приборам КИПиА предъявляются самые жесткие и основные требования:

- все оборудование должно быть заземлено;

- оборудование, а также приборы КИПиА должны быть исправными;

- перед пуском оборудование нужно проверить на чистоту, чтобы не осталось конечного продукта во избежания пожаров и взрывов;

- оборудование и установки должны размещаться так, чтобы не загромождать проходы для эвакуации людей, и согласно планировке в помещении;

- при разборке, мойке, ремонте оборудование и электроустановок нужно обесточить все оборудование, а пусковые кнопки и редукторы с двигателями накрыть брезентом во избежания попадания влаги для исключения замыкания и возгорания оборудования;

- все оборудование подвергается периодическому осмотру и ремонту, согласно графику ППР.

9.5 Средства индивидуальной защиты

Вся специальная одежда, используемая на производстве, соответствует ГОСТам.

Специальная одежда представлена в табл.12

Таблица 12. Специальная одежда

Наименование

ГОСТ, ТУ

Кислотостойкий суконный костюм

С маркировкой «КК»

Или комплект КСО

27652-88

6-КЯВП.104.00.000.00

Белье нательное

17-177-84

Куртка утепленная х/б

29338-92

Суконный головной убор

12.4.086-80

Галоши резиновые

38-106174-83

Сапоги резиновые

5375-79

Перчатки резиновые

38-106346-79

Рукавицы KP или

рукавицы суконные

38-105546-73

12.4.010-75

Противогаз с фильтрующей коробкой марки «В» или «Е»

12.4.193-99

Распиратор противогазовый

12.4.045-87

Фартук прорезиненный

12.4.029-76

10. Материальные расчеты

Расчет расходных коэффициентов в производстве нитроцеллюлозы из целлюлозы марки ХЦ.

Данные:

ѕ Коллоксилин на основе ХЦ с содержанием азота 190 мг NO/гр.

ѕ Влажность целлюлозы - 7%.

ѕ Модуль этерификации - 140.

ѕ Степень отжима нитроцеллюлозы от отработанной кислотной смеси - 39,5%.

ѕ За единицу продукции возьмем 1т нитроцеллюлозы.

10.1 Расчет расходной нормы целлюлозы

Реакция образования нитроцеллюлозы выражена следующей формулой:

С6Н7О2(ОН)3 + nНNO3 С6Н7О2(ОН)3-n (ONO2)n + nH2O

162 n63 162 - 17n + 62n n18

Молекулярный вес нитроцеллюлозы равен 162 + 45n, где n - число введенных нитрогрупп.

Так как атомный вес азота равен 14, то в 162 + 45n единицах нитроцеллюлозы находится 14n единиц азота. Отсюда число нитрогрупп в нитроцеллюлозе с содержанием азота % определяется из соотношения:

откуда

Принимаем: 1% содержания азота в нитроцеллюлозе соответствует 15,95 мл окислов азота.

Тогда:

%

Подставим значение n в уравнение реакции образования нитроцеллюлозы:

С6Н7О2(ОН)3 + 2,23НNO3 С6Н7О2(ОН)0,77 (ONO2)2,23 + 2,23H2O

162 140,49 262,35 40,14

Из реакции видно, что молекулярная масса нитроцеллюлозы равна 262,35.

Теоретический расход целлюлозы на 1т нитроцеллюлозы:

т

Теоретический выход нитроцеллюлозы на 1т целлюлозы:

т

Теоретический расход азотной кислоты на 1т нитроцеллюлозы:

т

Прибыль воды в результате реакции на 1т нитроцеллюлозы:

т

Расчет практического расхода целлюлозы:

Безвозвратные потери представлены в табл. 13

Таблица 13. БТО

Потери

Содержание, %

Примеси в целлюлозе

4,5

При сушке и транспортировке

2,0

Целлюлоза в виде коллоксилина

8,0

Итого:

14,5

Расход целлюлозы с учетом общих потерь составит:

т

Расход целлюлозы с учетом нормативной влажностью:

т

Практический выход нитроцеллюлозы с 1т целлюлозы:

т

При подсчете азотной кислоты примем потери целлюлозы в размере

14,5 - 2,0 = 12,5 , так как на целлюлозу, теряющуюся при предварительной обработке, азотная кислота не расходуется.

Тогда практический расход азотной кислоты составит:

т

10.2 Расчет расхода кислот

Состав РКС представлен в табл. 14

Таблица 14. Состав РКС

Компоненты

Содержание, %

Азотная кислота

23,0

Серная кислота

59,5

Вода

17,5

Итого:

100

При модуле этерификации 1 40 расход РКС составит:

т

Количество компонентов:

НNO3 - 36,11*0,23 = 8,3053 т

Н2SO4 - 36,11*0,595 = 21,4855 т

Н2О - 36,11*0,175 = 6,3193 т

Итого: 36,1101 т

Изменение состава РКС в результате реакции:

ѕ прибыль воды - 0,1530 т

ѕ за счет влажности целлюлозы:

т

Итого: 0,1530 + 0,0505 = 0,2035 т

Азотная кислота расходуется не только на реакцию этерификации, но и на потери за счет ее испарения в атмосферу. В виде паров поступает с отходящими газами в абсорбционную установку. Потери кислот представлены в табл. 15

Таблица 15. Потери кислот

Потери

Содержание, %

С отходящими газами азотной кислоты

2

Серной кислоты от общей массы РКС

0,4

Тогда потери с отходящими газами азотной кислоты от испарения составят:

т

Серная кислота на образование нитроцеллюлозы не расходуется, небольшое ее количество увлекается испаряющейся азотной кислотой в вентиляцию.

Эти потери составляют:

т

Основные потери кислот указаны в табл. 16

Таблица 16. Основные потери кислот

Потери

Азотная кислота, т

Серная кислота, т

На реакцию

0,6120

-

На вентвыброс

0,7222

0,1444

Переливы и утечки

0,1000

0,0500

Итого:

1,4342

0,1944

Изменение состава РКС:

НNO3 - 8,3053 - 1,4342 = 6,8711 т

Н2SO4 - 21,4855 - 0,1944 = 21,2911 т

Н2О - 6,3193 + 0,2035 = 6,5228 т

Итого: 34,6850 т

Состав отработанной кислотной смеси после реакции:

НNO3 %

H2SO4 %

H2O %

Итого: 100%

10.3 Расчет адсорбированных кислот, удержанных коллоксилином после отжима на центрифуге

Состав адсорбированной кислоты:

НNO3 - (100 - (0,85 * (100 - 19,81))) * 0,8 = 25,47 %

Н2SO4 - 0,75 * 61,38 * 1,2 = 55,24 %

Н2О - 18,81 %

Количество компонентов, теряемых при отжиме:

НNO3 - 0,95 * 0,2547 = 0,2420 т

Н2SO4 - 0,95 * 0,5524 = 0,5248 т

Н2О - 0,95 * 0,1881 = 0,1787 т

Итого: 0,9455 т

где: 0,95 - количество неотжатой смеси

10.4 Общий расход кислот при получении коллоксилина (абсолютный расход)

Расход кислот представлен в табл. 17

Таблица 17. Расход кислот

Расход

Азотная кислота, т

Серная кислота, т

На реакцию

0,6120

-

Потери на испарение

0,7222

0,1444

Потери в отжатой НЦ

0,1882

0,5831

Итого:

1,5224

0,7275

10.5 Расчет дозировочных коэффициентов и количество избыточной отработанной кислотной смеси

Имеем после реакции состав РКС: 34,6850 т

После отжима ее остается: 34,6850 - 0,95 = 33,7350 т

Количество компонентов:

НNO3 - 6,8711 - 0,2547 = 6,6164 т

Н2SO4 - 21,2911 - 0,5248 = 20,7663 т

Н2О - 6,5228 - 0,1787 = 6,3441 т

Итого: 33,7268 т

Состав отработанной кислотной смеси:

НNO3 %

H2SO4 %

H2O %

Итого: 100%

Отработанную кислотную смесь путем укрепления свежими кислотами (олеум 104%, меланж 90%) доводят до требуемого состава.

Тогда материальный баланс кислотооборота будет иметь вид:

N

S

A + N + S = 36,1101 т

где: X - процентное содержание Н2SO4 в РКС

X1 - процентное содержание Н2SO4 в ОКС

Y - процентное содержание НNO3 в РКС

Y1 - процентное содержание НNO3 в ОКС

A - количество отработанной смеси

N - количество меланжа

S - количество олеума

n - содержание HNO3 в меланже, %

S1 - содержание H2SO4 в олеуме, %

N

S

A + (0,0637 * А) + (0,0387 * А) = 36,1101 , откуда

А т

Избыток отработанной кислоты составил: 33,7350 - 32,7559 = 0,9791 т

В этом избытке содержится:

НNO3 - 0,1962 * 0,9791 = 0,1921 т

Н2SO4 - 0,6157 * 0,9791 = 0,6028 т

Н2О - 0,1881 * 0,9791 = 0,1842 т

Итого: 0,9791 т

На 33,5 т РКС будет израсходовано:

НNO3 - 0,0637 * А = 0,0637 * 32,7559 = 2,086

Н2SO4 - 0,0387 * А = 0,0387 * 32,7559 = 1,268

Дозировочные коэффициенты:

НNO3 - 2,086 * 0,90 = 1,877

Н2SO4 - 1,268 * 1,04 = 1,319

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Характеристика технологического оборудования, нормативных документов, ассортимента выпускаемой продукции предприятия ООО "Фабрика мороженного САМ-ПО". Анализ технологического процесса производства. Экспертиза качества сырья и готовой продукции (изделий).

    отчет по практике [64,1 K], добавлен 29.09.2011

  • Характеристика готовой продукции завода: дистиллированного глицерина, мыла туалетного и дистиллированных жирных кислот. Выбор и обоснование технологической схемы производства. Материальные расчеты гидролизно-глицеринового цеха и подбор оборудования.

    дипломная работа [73,0 K], добавлен 18.12.2012

  • Расчеты производственной рецептуры и технологического процесса для производства хлеба домашнего округлой формы: производственной рецептуры, мощность печи, выход изделия. Расчет оборудования для хранения и подготовки сырья, для запасов и готовой продукции.

    курсовая работа [25,4 K], добавлен 09.02.2009

  • Характеристика сырья, химикатов, готовой продукции. Схема и контроль технологического процесса отбелки хвойной целлюлозы. Расчет материального и теплового баланса производства, количества устанавливаемого основного и вспомогательного оборудования.

    дипломная работа [494,3 K], добавлен 08.02.2013

  • Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.

    курсовая работа [901,6 K], добавлен 05.04.2009

  • Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.

    курсовая работа [509,9 K], добавлен 05.04.2009

  • Биологическая, технико-химическая и энергетическая ценность сырья для изготовления пресервов из рыбы. Технологическая схема производства продукции, правила ее маркирования. Выход готовой продукции. Техническая характеристика технологического оборудования.

    отчет по практике [134,1 K], добавлен 01.12.2014

  • Обзор современных методов производства азотной кислоты. Описание технологической схемы установки, конструкция основного аппарата и вспомогательного оборудования. Характеристика исходного сырья и готовой продукции, побочные продукты и отходы производства.

    дипломная работа [652,9 K], добавлен 01.11.2013

  • Характеристика и применение арболита, номенклатура изделий. Выбор способа производства, режим работы цеха и производительность; расчет и выбор технологического и транспортного оборудования. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции.

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 19.02.2011

  • Описание технологического процесса предприятия, использование сырья и готовой продукции. Примеры блок-схем окисления сероводорода, охлаждения, каплеуловителя, конденсации серы. Техника безопасности и экологическая оценка производства, охрана труда.

    курсовая работа [815,3 K], добавлен 02.02.2012

  • Расчет выпуска готовой продукции, расхода сырья и полуфабрикатов, поступающих со стороны и своего производства. Подбор технологического оборудования и расчет его потребности. Компоновка предприятия, производственных и подсобно-вспомогательных цехов.

    дипломная работа [187,9 K], добавлен 12.01.2012

  • Характеристика перерабатываемого сырья и готовой продукции. Схема технологического процесса производства солода: приёмка, первичная очистка и хранение ячменя, ращение и сушка солода. Устройство и принцип действия линии производства ячменного солода.

    курсовая работа [725,8 K], добавлен 23.12.2013

  • Обоснование 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 19.11.2014

  • Автоматизация технологического процесса литья под давлением термопластов. Характеристика продукции, исходного сырья и вспомогательных материалов. Описание технологического процесса. Технологическая характеристика основного технологического оборудования.

    курсовая работа [45,2 K], добавлен 26.07.2009

  • Основные закономерности отбелки целлюлозы. Характеристика сырья, химикатов и готовой продукции. Описание технологического процесса производства. Производственный контроль и обслуживание в отбельном цехе. Охрана труда и правила безопасности производства.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.09.2012

  • Схема технологического процесса на льнозаводе. Техническая характеристика оборудования. Баланс рабочего времени и режим работы завода. Расчет производственной мощности завода по готовой продукции. Расчет загруженности куделеприготовительного агрегата.

    курсовая работа [719,1 K], добавлен 09.12.2014

  • Ассортимент продукции, поставщики сырья и рынок сбыта продукции. Анализ современных технологий производства мороженого. Характеристики современных конструкций машин и аппаратов. Подготовка основного сырья. Продуктовый расчет. Подбор оборудования.

    дипломная работа [648,8 K], добавлен 27.10.2013

  • Обоснование схемы технологического процесса капитального ремонта двигателя ЗИЛ-130. Выбор режима работы и расчет годовых фондов времени работы рабочих и оборудования. Компоновка производственного корпуса. Технико-экономические показатели предприятия.

    курсовая работа [63,5 K], добавлен 06.02.2013

  • Основы технологии химической переработки древесных плит. Определение средневзвешенной плотности сырья и подбор технологического оборудования. Расчет вспомогательного оборудования, склада химикатов, расхода сырья и материалов на единицу продукции.

    курсовая работа [200,9 K], добавлен 28.05.2015

  • Характеристика сырья и готовой продукции Васильевского стекольного завода. Технологическая схема производства и ее описание. Расчет основного оборудования, процессов варки стекла, выдувания, отжига и обработки стеклоизделий. Контроль производства.

    отчет по практике [789,8 K], добавлен 11.03.2011

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.