МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ)
ЗАНЯТИЙ
Курс 4
Дисциплина: ОСНОВЫПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОСНАЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Составитель:
Мурзагалиева Э.Т.
Алматы, 2017 г.
Практическое занятие №8
План занятия:
Общий анализ химико-технологического процесса и химико-технологической системы.
Технологическая схема процесса.
Аппаратурная схема производства.
Сбор данных о свойствах веществ и материалов.
Расчёт материального баланса процесса.
Химик-технолог должен знать основы специальной технологии, особенно ее общие методы и принципы, владеть методикой экономических и экологических расчетов, так как в процессе разработки технологии необходимо оценивать различные пути синтеза химических продуктов, методы их производства, варианты технологических схем и оценивать среди них оптимальные, выбирать наиболее необходимое оборудование и надежную систему контроля и регулирования производства.
Для этого он должен в достаточной мере знать основу конструирования реакторов синтеза химических веществ. Кроме того, химик-технолог, является центральной фигурой при создании, проектировании и эксплуатации химических производств.
Истинной сутью проектирования производств является соединение химической идеи с инженерным поиском, диктуемых экономическими, экологическими факторами.
В процессе проектирования химических производств решаются многие задачи:
- технология производства и его аппаратурное оформление;
- генеральный план;
- электротехническое обеспечение и т.д.
Технологическое проектирование, включает в себя:
- выбор метода химического производства продуктов, отвечающего конкретным условиям;
- экологическое технико-экономическое обоснование проектов;
- расчет, выбор и разработку необходимого технологического оборудования;
- рациональное размещение оборудования в цехе;
- механизация и автоматизация процесса.
Общие принципы анализа, расчета и выбора технологического оборудования
После составления эскизной технологической схемы рассчитывают материальные и тепловые балансы для всех стадий. Затем при разработке проекта выбирают для каждой стадии тип и производят расчет и подбор (конструктивную разработку) технологического оборудования.
От выбора типа аппарата технологической схемы во многом зависит как качество готового продукта, так и технико-экономические показатели производства в целом.
Например, тип сушилки зависит от выбранного способа сушки, который в свою очередь определяется свойствами материала подвергаемого обезвоживанию. Без связи с конкретным материалом не могут быть найдены ни рациональный способ сушки, ни конструкция аппарата. Выбор рационального метода сушки обусловлен не только комплексом характеристик материала, но и особенностями производства (малотоннажное, крупнотоннажное, периодическое, непрерывное и т.д.), а также номенклатурой выпускаемого сушильного оборудования. Ограничительными условиями при выборе являются технологические, экономические и требования к качеству готового продукта.
Предварительно тип или несколько типов сушилок можно выбрать на основании патентного обзора или по таблицам. При этом следует иметь в виду следующее:
• при небольших производствах или когда вырабатывают большой ассортимент продуктов следует отдавать предпочтение сушилкам периодического действия;
• жидкие и хорошо текучие материалы сушат на распылительных сушилках;
• для пастообразных материалов могут быть рекомендованы сушилки с псевдоожиженным слоем, вальцеленточные, вакуумгребковые;
• материалы, не допускающие загрязнения пылью постороннего вещества, нельзя сушить в аппаратах с псевдоожиженным слоем на инертном носителе, так как происходит истирание его;
• для материалов с малым внутридиффузионным сопротивлением следует применять сушилки,
обеспечивающие хорошее перемешивание материала и сушильного агента (сушилки псевдоожиженного слоя и пневматические);
• для удаления прочносвязанной влаги рекомендуют применять барабанные и ленточные сушилки, которые обеспечивают длительное время сушки;
• при необходимости получать продукт в гранулированном виде из суспензий следует применять барабанные грануляторы-сушилки.
Окончательный выбор типа аппарата производят после испытаний по сушке материалов на лабораторных или полупромышленных установках в отраслевых научно-исследовательских институтах. В первую очередь, это относится к крупнотоннажным производствам, которые требуют, как правило, индивидуальных разработок аппаратов с учетом всех особенностей производства.
Итак, можно рекомендовать следующую последовательность выбора типа оборудования для каждой стадии технологической схемы:
1) исследовать (отраслевые НИИ) или определить по справочной литературе физико-химические свойства перерабатываемого материала и готового продукта;
2) на основании требований технологии и экономики выбрать рациональный способ реализации процесса;
3) предварительно выбрать на основании литературно-патентного обзора тип или несколько типов аппаратов для осуществления процесса стадии;
4) окончательный выбор сделать на базе технико-экономического анализа, а при необходимости (для крупнотоннажных производств) с учетом результатов исследований отраслевых НИИ.