Расчет установки для получения концентрированной фосфорной кислоты производительностью 110000 т/год

АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте рассчитана установка для получения концентрированной фосфорной кислоты производительностью 110000 т/год, состоящая из выпарного аппарата с выносной греющей камерой с принудительной циркуляцией, барометрического конденсатора, тарельчатого абсорбера для поглощения паров HF и теплообменных аппаратов для подогрева исходной смеси и охлаждения готового продукта. Определены габариты выпарного аппарата, теплообменников, абсорбера; приведен подбор вспомогательного оборудования: барометрического конденсатора, насосов для подачи раствора, вакуумный насос, вихревой насос для циркуляции раствора в выпарном аппарате.

Составлены уравнения материального и теплового баланса для теплообменника и выпарного аппарата. Рассчитан расход греющего пара в подогревателе исходной смеси.*************

Пояснительная записка содержит 60** стр. машинописного текста, 6 **рисунков и 11** таблиц, графиков ***

Содержание

	Введение	3
Глава 1	Литературный обзор	6
1.1	Тепловые процессы	4
1.2	Выпаривание	8
1.3	Характеристика получаемого продукта	11
1.4	Характеристика исходного сырья, энергоресурсов	12
1.5	Технологическое описание	14
Глава 2	Технологический расчет	16
2.1	Расчет выпарного аппарата	16
2.2	Расчет абсорбера	21
2.3	Расчет теплообменных аппаратов	24
Глава 3	Конструктивный расчет	32
3.1	Расчет выпарного аппарата	32
3.2	Расчет абсорбера	38
3.3	Расчет теплообменника	39
Глава 4	Выбор вспомогательного оборудования	43
4.1.	Расчет барометрического конденсатора	43
4.2.	Производительность вакуум-насоса	44
Глава 5	Охрана труда и окружающей среды и безопасность технологического процесса	45
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
5.12
Глава 6	Автоматизация технологической схемы
Глава 7	Экономическая оценка	57
	Выводы
	Список используемой литературы

Введение

При реализации любого технологического процесса в промышленности должны быть созданы такие условия, при которых достигается максимальная производительность аппаратуры, наименьшие затраты труда, сырья, материалов и энергии, минимальная амортизация оборудования, зданий и сооружений и снижение себестоимости продукции. Для решения этой задачи необходимо глубокое знание и наиболее полное использование теоретических основ процесса.

Получение концентрированных растворов солей, кислот и т.д. связан с процессом выпаривания.

Выпаривание – это процесс удаления части растворителя из раствора и увеличения концентрации данной смеси. Процесс выпаривания можно вести под давлением, под вакуумом или при атмосферном давлении. Выпаривание под вакуумом ведут с целью снижения температуры кипения раствора и снижения расходов теплоты на нагрев смеси и удаления влаги.

Получение концентрированной фосфорной кислоты происходит в две стадии: первичное упаривание от 30 % до 52% и вторичное – от 52% до 72% по P₂O₅

Вторичное упаривание - процесс получения 100% - ной фосфорной кислоты осложняется теплофизическими и химическими свойствами готовой продукции. Выпаривание происходит под глубоким вакуумом – давление в сепарационном пространстве составляет 0,08 ат. Для обеспечения надежности и безопасности работы оборудования все аппараты имеют кислотостойкие стали и антикоррозионные покрытия, предотвращающие коррозию и разрушение материалов при контакте с высококонцентрированной кислотой.

Для данного процесса выпаривания применяется выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой, принудительной циркуляцией вследствие высокой вязкости раствора. В качестве греющего агента используется водяной пар с давлением более 13 ат для достижения температуры 190 ⁰С.

Глава 1. Литературный обзор

Теплообмен – процесс переноса энергии в форме тепла, происходящий между телами, имеющими различную температуру. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур, при наличии которой тепло самопроизвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, переходит от более нагретого тела к менее нагретому телу.