Доклад
В данной работе рассматривается отделение десорбции хлористого водорода из раствора этилсиликата с последующей его абсорбцией из абсорбционных газов (абгазов) водой и получение крепкой и слабой соляной кислоты на ОАО «Химпром» г. Новочебоксарск. Технологическая схема представлена на плакате 1.
В связи с увеличением объемов производства ЭТС-40 с 1000 т/год до 2700 т/год возникла необходимость реконструкции данного производства и замены существующего оборудования на новое большей производительности.
Этилсиликат является полимерным продуктом. Применяется в литейном производстве в качестве исходного материала для получения связующего при изготовлении форм.
Этилсиликат получают реакцией этерификации четырёххлористого кремния этиловым спиртом в присутствии определённого количества воды. Реакции синтеза представлены на плакате 2.
n SiCl4 + (n-1) Н2O + (2n+2) C2H5 OH → SinOn-1(O C2H5)2n+2 + 4n HCl,
где n =4 - 7
Реакции идут с выделением газообразного хлористого водорода, который удаляется из реактора-этерификатора и из десорбера в смеси с абсорбционными газами (абгазами).
Реакционная масса со стадии этерификации из реактора – этерификатора самотёком через теплообменник, где паром нагревается до температуры (60-80)0С, поступает в десорбер для удаления растворенного хлористого водорода из раствора этилсиликата. Наличие растворенного хлористого водорода отрицательно влияет на свойства и качество готового продукта ЭТС-40.
В десорбере реакционная масса дополнительно нагревается водяным паром до температуры 90 ÷ 1200С. Противотоком в аппарат подаются отработанные абсорбционные газы из абсорбера слабой соляной кислоты. В первом десорбере удаляется большая часть хлористого водорода.
Далее раствор поступает на вторую ступень десорбции, где при температуре 120 – 1550С удаляется оставшийся хлористый водород. Температурные режимы рассчитывались для каждой ступени десорбера. Т.к. увеличение температуры может привести к образованию сложных полимерных соединений кремния и отрицательно сказаться на качестве готового продукта.
Из десорбера после охлаждения раствор ЭТС-40 направляется в сборник готового продукта, а затем на розлив.
Абгазы, обогащенные хлористым водородом из десорберов поступают последовательно через конденсатор и фазоразделитель на стадию абсорбции. В фазоотделителе конденсируются пары этилового спирта, унесенные из раектора и десорбера.
Удаление хлористого водорода из абгазов проводят в три этапа:
· абсорбция водой и получение крепкой соляной кислоты,
· абсорбция водой и получение слабой кислоты,
· хемосорбия – нейтрализация оставшегося хлористого водорода раствором щелочи в санитарной колонне (скруббере).
Абгазы хлористого водорода подаются в верхнюю часть плёночного абсорбера, охлаждаемого оборотной водой.
Из нижней части абсорбера несорбированный хлористый водород поступает в верхнюю часть абсорбера слабой кислоты. Вода в абсорбер поступает прямотоком, т.е. в верхнюю часть аппарата.
Температуру соляной кислоты на выходе из абсорберов поддерживают подачей оборотной воды в межтрубное пространство абсорбера.
Полученная соляная кислота из абсорбера самотёком поступает в холодильник для дальнейшего охлаждения рассолом с температурой минус 200С.
В данной работе представлен расчет массообменных процессов – десордции и абсорбции. Уравнения, используемые для расчета пленочного абсорбера представлены на плакате 2. Также построены рабочие и равновесные линии для противоточной десорбции и прямоточной абсорбции, представлены на плакате 3.
Десорбер первой ступени – это трубчатый поверхностный аппарат с рубашкой для подачи греющего пара.
Вторая ступень десорбции представляет собой трубчатый десорбер диаметром 150мм, состоящий из семи последовательно соединенных секций, обогреваемых водяным паром. Чертеж общего вида семисекционного десорбера представлен на плакате 4.
Абсорберы - вертикальные кожухотрубные аппараты из графита с поверхностью охлаждения соответственно 98 м2 и 32 м2, охлаждаемые оборотной водой. Чертеж общего вида абсорбера представлен на плакате 5.
В проекте предполагается автоматизация всех технологических процессов на базе использования современных микропроцессорных контроллеров – МПК. В частности рассмотрена автоматизация 7-ступенчатого абсорбера для очистки раствора этилсиликата от паров хлористого водорода. Схема автоматизации семисекционного десорбера представлена на плакате 6.
Дана оценка степени опасности технологического процесса. Представлены санитарно-гигиенические нормы параметров микроклимата, оценка уровня загрязнения воздушной среды вредными веществами, предложены методы и мероприятия по обеспечению безопасной работы. Рассчитаны и выбраны системы вентиляции и освещения производственных помещений. Предложены меры взрыво- и пожаробезопасности.
Дан расчет стоимости оборудования, инструмента и инвентаря и амортизационных отчислений, распределение инвестиционных издержек по источникам финансирования и по годам расчетного периода. На плакате 7 представлены результирующие значения технико-экономических показателей проектируемого производства при 100%-м использовании мощности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
