исправленный курсач 2. Выбор и обоснование источников сырья, энергоресурсов, географической точки строительства
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
6.3 Определение расходных норм по сырью и энергии. Расходный коэффициент – это количество затраченного сырья на единицу получаемого продукта. Продуктом в данной реакции является аммиак, сырьем – азот и водород. Р.К. (Н2)=715,5/118,86=6,01нм3 Р.К.(N2)= 238,5/118,86=2 нм3 В тепловом балансе расходный коэффициент считается как отношение количества затраченного тепла к количеству получаемого продукта. Данный коэффициент рассчитывается только в том случае, когда тепло подводится. Если тепло не подводится, то дополнительного тепла е затрачивается, следовательно, расходного коэффициента нет. 6.4. Пути использования вторичных энергоресурсов. Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) – энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, которые образуются в данной технологии, но в ней не используются, но могут частично или полностью использованы для энергоснабжения других агрегатов. В промышленности синтез аммиака осуществляют по энерготехнологической схеме. Это означает, что в схеме производства аммиака используется энергия потоков после реакторов, которые дополнительно сжимаются в мощных турбокомпрессорах и возвращаются обратно в схему для более полного взаимодействия. В производстве аммиака образуются технологические потоки газа, нагретые до высокой температуры. Это дымовые и конвертированные газы после конверсии метана, синтез-газ после метанирования и др, но их энергии для подогрева реакционных смесей недостаточно. Поэтому в технологическую схему дополнительно вводят парокотельную установку, в которой сжигают природный газ. Таким образом, при производстве аммиака используют производственные вторичные энергетические ресурсы, а также потребляют дополнительное тепло, получаемое от сжигания природного газа в котле, который входит составной частью в технологическую схему.[14] 7. Экологическая оценка производства, отходы производства, их утилизация, ПДК Поскольку производство аммиака включает процессы идущие при высокой температуре, то для ее поддержания необходимо использовать большое количество топлива, в результате чего образуются дымовые газы. 90-95 % (об.) дымовых газов производства аммиака составляет двуокись углерода, также он содержит диоксид азота, оксид углерода, сернистый ангидрид. Количество выбросов оксидов азота в атмосферу снижают путем регулирования процесса горения
Эти способы могут той или иной мере подавить образование NOх из азота воздуха. Для очистки дымовых газом применяют гомогенное восстановление аммиаком. Суть этого метода заключается в том, что к газу, содержащему NО и NО2, добавляют газообразный аммиак, количество которого стехиометрически соответствует содержанию оксидов азота. При наличии водяных паров в газовой фазе протекает реакция избирательного взаимодействия аммиака с оксидами азота. Образующиеся при этом аэрозоли нитрита и нитрата аммония имеют температуру разложения в 4... 5 раз ниже, чем у оксидов азота. Вместе с газом они направляются в камеру дожигания, где поддерживается температура 240...250 °С, где образуется молекулярный азот N2.[14] Крупнотоннажное производство аммиака характеризуют следующие выбросы в окружающую среду: 1) газовые, содержащие в своем составе аммиак, оксиды азота и углерода и другие примеси 2) сточные воды, состоящие из конденсата, продуктов промывки реакторов и систем охлаждения; 3) низко потенциальную теплоту. Относительная концентрация токсичных примесей производства аммиака в виде оксида углерода и оксидов азота в отходящих газах невысока, но когда происходит восстановление оксидов азота до элементного азота, для устранения даже незначительных выбросов разрабатываются специальные мероприятия. Полное исключение токсичных выбросов возможно при использовании каталитической очистки в присутствии газа-восстановителя. В результате воздушного охлаждения и замены поршневых компрессоров турбокомпрессорами значительно уменьшилось потребление воды на 1 т МНз, что привело к существенному снижению количества сточных вод ( в 50 раз). Низкопотенциальную теплоту удается утилизировать повышением ее потенциала: это достигается вводом некоторого количества высокопотенциальной теплоты. Но этот путь получения механической энергии связан с увеличением загрязненности воздушного бассейна дымовыми газами. Одним из способов уменьшения выбросов и повышения эффективности производства аммиака является применение энерготехнологической схемы с парогазовым циклом, в котором в качестве рабочей теплоты используется не только теплота водяного пара, но и продуктов сгорания топлива. [2] Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака составляет: в воздухе населенных пунктов: среднесуточная 0,4 мг/м3, максимальная разовая 0,2 мг/м3. В воздухе рабочей зоны производственных помещений 20 мг/м3. В воде водоемов 2 мг/м3. Порог восприятия запаха 0,5 мг/м3. При концентрациях 40-80 мг/м3 наблюдается резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей, голов-ная боль, при 1200 мг/м3 – кашель, возможен отек легких. Смертельными счита-ются концентрации 1500 - 2700 мг/м3, действующими в течение 0,5-1 часа. Максимально допустимая концентрация аммиака для фильтрующих промышленных и гражданских противогазов составляет 15000 мг/м3. [15] Список литературы: 1) Общая химическая технология (Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г.) 2) Лекции [сайт] https://elearning.sumdu.edu.ua/free_content/lectured:c6836bcb008f0d2a83edd18e036f51d16df9ce42/latest/258052/index.html 3) Статья https://promplace.ru/himiya-i-proizvodstvo-plastmass-staty/proizvodstvo-ammiaka-1471.htm 4) ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ http://docs.cntd.ru/document/1200128662 5) Аналитический портал химической промышленности http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=682 6) Азотная промышленность https://uchebnikfree.com/ekologiya/114-azotnaya-promyishlennost-54517.html 7) Краткий справочник физико-химических величин https://studfiles.net/preview/5396677/ 8) Факторы размещения производства http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/faktory-razmeshcheniya-proizvodstva.html 9) Аммиачное производство в России https://bizon.ru/news/view/news_id/365186 10) Катализ в азотной промышленности Власенко В.М. 11) Синтез аммиака под редакцией Л.Д. Кузнецова 12) Конспект по Общей Химической Технологии (ОХТ) http://ref.rushkolnik.ru/v53754/?page=5 13) Технология производства аммиака https://studopedya.ru/1-20794.html https://studopedia.ru/19_298812_protsessi-ochistki-azotovodorodnoy-smesi-ot-oksidov-ugleroda.html 14) ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА Работа выполнена коллективом кафедры процессов и аппаратов химической технологии РХТУ им Д.И.Менделеева: Дмитриев Е.А. –профессор, заведующий кафедрой, д.т.н. Кузнецова И.К. – доцент, к.т.н.http://www.chem-eng.ru 15) Аммиак (NH3) класс опасности – 4 http://umc.kirov.ru/materials/ahov/amiak.htm 16) О СЕЛИТРЕ В ДЕТАЛЯХ https://balanseeker.livejournal.com/31164.html 17) Статья «Азот и жизнь» https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/AZOTNIE_UDOBRENIYA.html 18) Производство азота из воздуха http://www.ndva.ru/gazi/proizvodstvo_azota_iz_vozduha.html 19) Статья «Получение водорода» https://metallurgy.zp.ua/poluchenie-vodoroda/ 20) «ГАЗПРОМ» http://www.gazprominfo.ru/articles/natural-gas-transportation/ 21) «УРАЛХИМ» http://www.uralchem.ru/about/ |