Виробництво хлороводневої (соляної) кислоти

• Попадання сторонніх продуктів в реактор. Призводить до прискорення побічних реакцій, порушення температурного режиму. Виникає при відмові технологічного обладнання та засобів автоматизації.
• Порушення складу вихідних компонентів, які подаються у вигляді газу у реактор. Призводить до зміни співвідношення реагуючих речовин, наслідком чого можливе збільшення швидкості хімічного перетворення речовин. Причини цього порушення – відмова засобів автоматизації.

 

Надійний  засіб інтенсифікації і захисту  потенційно небезпечних об’єктів –  створення автоматичних систем захисту. Що стосується інших методів зниження небезпеки, то зниження швидкості протікання процесу можна досягнути варіюванням температурного режиму. Параметри, які характеризують протікання процесу (температура, тиск)  необхідно підтримувати постійними.

Заходи  безпеки, що передбачені проектом до технологічних процесів:

• Усунено безпосередній контакт працюючих з вихідними матеріалами, які оказують шкідливу дію. Для подачі хлору і водню в реактор використовуються засоби автоматизації і дистанційне керування процесом;
• Комплексна механізація, автоматизація, застосування дистанційного керування технологічним процесом і операціями при наявності небезпечних і шкідливих виробничих факторів;
• Застосування систем контролю і керування технологічним процесом у цеху, які забезпечують захист працюючих і аварійне відключення виробничого обладнання;
• Своєчасне отримання інформації про виникнення небезпечних і шкідливих виробничих факторів, що досягнено за допомогою пристроїв, що сигналізують і подають інформацію про роботу технологічного обладнання, про зміни протягом процесу, попереджають про небезпеки і повідомляють, про місце їхнього знаходження і при необхідності автоматично відключають аварійні ділянки.

 

6.1.6 Пожежна безпека

В таблиці 6.5 наведені показники пожежо- і вибухонебезпечності речовин і матеріалів, використовуваних в цеху. Джерела запалювання – електричні іскри, дуги, які виникають при пошкодженні ізоляції і при накопиченні заряду статичного струму, концентрація водню в повітрі, а також прямий удар  блискавки, необережне поводження людей з вогнем.

Проектом  передбачено наступні засоби захисту від джерел згорання:

• захист силових мереж від короткого замикання та  перенавантаження здійснюється пристроями автоматичного захисного вимкнення та плавкими запобіжниками;
• для запобігання від теплових та механічних пошкоджень проводка знаходиться подалі від  джерел тепла та схована в трубах;
• будівля захищена від прямих ударів блискавки сітчастими блискавковідводами типу А;
• для запобігання утворення вибухонебезпечної концентрації водню в повітрі встановлені газоаналізатори, що сигналізують про небезпечну ситуацію.

Приміщення  цеху, оснащено системою автоматичної пожежної сигналізації та переносними  пінними вогнегасниками з розрахунку 2 шт. на кожні 20 м² площі приміщення з урахуванням ГДК вогнегасної речовини.

Показники пожежо- та вибухонебезпечності речовин і матеріалів занесені до табл.6.5.

 

Таблиця 6.5 - Показники пожежо- і вибухонебезпечності речовин та матеріалів. Класифікація виробництва щодо пожежо- і вибухонебезпечності та влаштування блискавкозахисту

Назва дільниць, приміщень, зовнішніх установок

Речовини, що мають  обіг у виробн. ГОСТ

Агрегатний стан речов. в норм, умовах

Горючість. займистість

Показники пожежо- і вибухо небезпеч ності, °С

Межа запале ння

Вибухо- небезпені суміші 3 повітрям

Вогнегасні засоби

Категорія приміщення за ОНТП 24-86

Клас приміщення /зона/ і зовнішніх установок згідно з ПБЕ

Категорія об'єкта і тип зони захисту щодо влаштуванню  блискавкозахисту згідно з СН 305-77

Температура спалаху

Температура займання

Температура самозаймання

% об'ємних

Мг/м3

Категорія

Група

цех

водень

газ

Горючий

4 – 74

IIA

T2

Порошковий  вогнегасник ВХП-10

А

Клас 2

ІІ А

гетинакс

твердий

Горючий

285

120

Пінний вогнегасник ОХП-10

Масло машинне

Рідкий

Горюсий

135

Порошковий  вогнегасник ВХП-10

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Розрахунок аерації цеху

Теплота в цеху виробництва хлороводневої кислоти методом зануреного горіння виділяється від роботи печі зануреного горіння, холодильника абсорбера, двох сепараторів. Тому доцільне застосування аерації. Умовами ефективної аерації є достатня площа аераційних отворів і їх раціональна конструкція, розташування витяжних пристроїв над джерелами виділення.

Знаходимо кількість повітря для видалення  тепла шляхом аерації за формулою:

,

Q1 – прихід тепла від роботи  печі (з теплового балансу печі), холодильника абсорбера (із теплового балансу), двох сепараторів потужністю N=2,5 кВт.

– коефіцієнт корисної дії апаратів приймаємо 0.75

Тоді 

Витрата тепла  у літній період становить 10%  від  тепла, що приходить, тоді

Для розрахунку прийнято наступні зовнішні температури:

.

Температура робочої зони влітку становить 33С, тоді температурний коефіцієнт (m) буде рівний

Площа витяжних аераційних отворів визначається за формулою

 

де  – коефіцієнт витрати для отворів;

γв = 1.128 – питома вага видаляємого агенту;

γн = 1.169 – питома вага зовнішнього агенту, тоді

Площа припливних аераційних отворів визначається за формулою

 

,

де  – об’єм витяжки,

w –  швидкість повітря  на виході (м/с), визначається за графіком  залежності висоти від відношення

Тоді 

Кількість віконних отворів в аераційному ліхтарі:

 

де  - площа віконних отворів.

 

 

 

 

 

Висновки

В ході розробки даного проекту було вивчено і проаналізовано технологічний  процес виробництва хлороводневої  кислоти методом зануреного горіння.  Було спроектовано та розраховано технологічний  апарат – насадковий абсорбер.

Виконано комп’ютерний розрахунок процесу, для чого:

• було розраховано матеріальний баланс;
• підібрано математичну модель, на основі якої був запропонований програмний модуль для розрахунку конструктивних параметрів апарату і перевірено правильність цих розрахунків;
• розроблена функціональна схема автоматизації процесу виробництва хлороводневої кислоти для регулювання температури і тиску в печі, регулювання співвідношення витрат технічного хлору і технічного водню, контроль температури води на вході в скрубер, сигналізація рівня заповнення збірника готового продукту та інше;
• проведено економічні розрахунки, які підтвердили доцільність впровадження даної технологічної схеми у виробництво;
• проект виконано з урахуванням вимог охорони праці та пожежної безпеки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  посилань

1. Дыбина П.В. Расчеты по технологии неорганических веществ[Текст] / П.В. Дыбина, А.С. Соловьева, Вишняк Ю.Н.– М.: Высшая школа, 1967. – 524 с.
2. Мухленова И.П. Химико–технологические системы. Синтез, оптимизация и управление [Текст] / Под ред. И.П.Мухленова. – Л.: Химия, 1986. – 424с., ил.