Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Февраля 2012 в 16:11, курсовая работа
Целью исследования является изучение темы «Производство серной кислоты» с точки зрения новейших отечественных и зарубежных исследований по сходной проблематике.
Введение
1 Аналитический обзор
1.1 Физические и химические свойства серной кислоты
1.2 Сырьевые источники
1.3 Методы получения
2 Технологическая схема получения серной кислоты контактным методом и ее описание
3 Технологические расчеты оборудования
3.1 Печь обжига колчедана
3.1.1 Исходные данные для расчетов
3.1.2 Материальный расчет
3.1.3 Тепловой расчет
3.1.4 Конструктивный расчет
3.2 Котел – утилизатор
3.2.1 Исходные данные для расчетов
3.2.2 Материальный расчет
3.2.3 Тепловой расчет
3.3 Контактный аппарат
3.3.1 Исходные данные для расчетов
3.3.2 Материальный расчет
3.3.3 Тепловой расчет
3.3.4 Конструктивный расчет
4 Техника безопасности
Заключение
Список использованных источников
Определим массу хладагента:
4178,2 + 51,5 + 58,6mхлад = 2258.5 + 27.8 + 126.9 + 2776.6mхлад
mхлад = 1816.5
mхлад
= 0.668 кг/с.
Таблица 3.2.3 -Тепловой баланс
| Приход | Расход | ||||||
| № | Статья | Q, кВт | % | № | Статья | Q, кВт | % |
| 1 | 604 | 14.1 | 1 | Qвозд | 1932 | 45.2 | |
| 2 | Qвозд | 3574.2 | 83.7 | 2 | 326.5 | 7.6 | |
| 3 | Qхлад.н | 39.1 | 0.9 | 3 | Qпыли | 27.8 | 0.6 |
| 4 | Qпыли | 51.5 | 1.2 | 4 | Qпотерь | 126.9 | 2.9 |
| 5 | Qхлад.к | 1854.7 | 43.4 | ||||
| Итого | 4268 | 100 | Итого | 4268 | 100 | ||
3.3 Контактный аппарат
Рисунок 1.5 – Контактный аппарат
а
– 1 - контактный узел и 2 - теплообменник;
б – контактный аппарат кипящего
слоя.
3.3.1 Исходные данные для расчетов
| Аппарат | Степень окисления SO2, % мас. | Избыток окислителя воздуха, % мас. | Начальная температура
газов, |
Конечная температура
газов, |
Хладоагент (воздух)
tн
= 20 |
| Контактный аппарат | 99.6 | 10 | 350 | 370 | 350 |
Примечания:
1 Служит для окисления SO2 в SO3.
2 Состав
воздуха сморите по печи
3 Основная реакция:
сгазовой смеси = 0.85 кДж/( ).
3.3.2 Материальный расчет
Тогда останется
Определим количество воздуха и азота:
64 г SO2 – 16 г O2
1084 г SO2 - x г O2
С учетом избытка окислителя 10%
Известно, что поступает 149.7 г/с кислорода, тогда недостаток для реакции будет: 298.1 – 149.7 = 148.4 г/с.
Определим количество азота, поступающего вместе с дополнительным воздухом:
64 г SO2 – 80 г SO3
1084 г SO2 - x г SO3
Таблица 3.3.2 - Материальный баланс
| Приход | Расход | ||||||
| № | Статья | г/с | % | № | Статья | г/с | % |
| 1 | SO2 | 1088.4 | 19.6 | 1 | SO2 | 4.4 | 0.07 |
| 2 | Воздух в т.ч.: | 4448.3 | 80.3 | 2 | SO3 | 1355 | 24.4 |
| O2 | 149.7 | 2.7 | Воздух в т.ч.: | 4177.2 | 75.4 | ||
| N2 | 3592 | 64.9 | N2 | 4150.2 | 75 | ||
| O2(доп.) | 148.4 | 2.6 | O2 | 27 | 0.5 | ||
| N2(доп.) | 558.2 | 10 | 3 | Пыль | 0.98 | 0.01 | |
| 3 | Пыль | 0.98 | 0.01 | ||||
| Итого | 5537.7 | 100 | Итого | 5537.7 | 100 | ||
3.3.3 Тепловой баланс
Задача - определить массу подаваемого хладагента в аппарат.
Определим количество выделяющегося тепла при реакции:
Таблица 3.3.3 - Тепловой баланс
| Приход | Расход | ||||||
| № | Статья | Q, кВт | % | № | Статья | Q, кВт | % |
| 1 | 115.5 | 3.7 | 1 | 1.2 | 0.03 | ||
| 2 | Qвозд | 1309 | 42.7 | 2 | 426.1 | 13.9 | |
| 3 | Qпыли | 0.3 | 0.009 | 3 | Qвозд | 1633.6 | 53.4 |
| 4 | Qреакции | 1609 | 52.6 | 4 | Qпыли | 0.3 | 0.009 |
| 5 | Qхлад.н | 27 | 0.88 | 5 | Qхлад. | 999 | 0.003 |
| 3060 | 100 | 3060 | 100 | ||||
3.3.4 Конструктивный расчет
Задача
конструктивного расчёта
возьмём из расчётов
4 Техника безопасности
На сернокислотном производстве возможны случаи отравления сернистым газом, окислами азота или туманообразной серной кислотой, химических ожогов серной кислотой и термических ожогов при соприкосновении с горячими поверхностями аппаратуры и коммуникаций; не исключена также опасность поражения электрическим током.
Сернистый ангидрид вызывает раздражение кожи, слизистых оболочек носа, глаз и верхних дыхательных путей. При содержании в воздухе 0,06 мг/л SO2 возможны острые отравления, сопровождающиеся отеком легких и расширением сердца.
Чтобы избежать отравлений при аварийном выделении сернистого газа, необходимо надевать фильтрующие противогазы. Пострадавшего от отравления надо немедленно вынести на свежий воздух, дать ему вдыхать кислород и ввести внутрь слабый раствор соды. При сильных отравлениях следует применить искусственное дыхание и немедленно вызвать врача.
Серный ангидрид, соединяясь с парами воды, образует туман, состоящий из мелких капелек серной кислоты. Наличие в воздухе сернокислотного тумана затрудняет дыхание. Предельно допустимая концентрация серного ангидрида и серной кислоты в воздухе рабочей зоны производственных помещений 1 мг/м3.
При отравлении туманообразной серной кислотой следует горло прополоскать содовым раствором и осторожно (под наблюдение врача) вдыхать пары спирта, эфира или хлороформа.
Окислы азота раздражающе действуют на легкие и вызывают их отек. Отравление начинается с легкого раздражения дыхательных путей (кашля). Опасной дозой при кратковременном воздействии окислов считается 150-200 мг/м3 (в пересчете на N2O3); предельно допустимая концентрация окислов азота 5 мг/м3.
При отравлении окислами азота необходимо, как и в случае отравления сернистым ангидридом, немедленно перенести пострадавшего на свежий воздух, дать ему вдыхать кислород и вызвать врача.
Сероводород – сильно действующий яд. При больших концентрациях (свыше 1 г/м3 H2S) отравление происходит мгновенно и сопровождается судорогами и потерей сознания; смерть наступает вследствие паралича дыхательного центра. В малых концентрациях сероводород оказывает раздражающее действие. Предельно допустимая концентрация H2S в воздухе рабочей зоны производственных помещений 10 мг/м3.