Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов

К основному оборудованию для промышленного уплотнения дисперсных материалов относятся смеситель, устройство для уплотнения (тарель, пресс, экструдер и др.), конвейер, сушилка или классификатор. Обязательным в установках являются системы пылеулавливания, включающие как местные отсосы, так и внешнюю аэрацию.

На рис. 16.11 представлена схема процесса уплотнения многокомпонентной шихты в тарельчатом грануляторе. Компоненты шихты хранятся в бункерах 1. Подача их в смеситель 3 осуществляется с помощью дозаторов и бункерных весов 2. Контейнер 9, в котором находится связующее, снабжен подогревателем 7. Связующее через дозатор 6 по трубе 10, имеющей теплоизоляцию, поступает в форсунку 11, установленную над корпусом гранулятора 12, днище которого покрыто эпоксидной смолой. Некоторая часть связующего по отводу 4, имеющему контрольный клапан 5, может в отдельных случаях поступать в смеситель 3.

 

Рис. 16.11. Технологическая схема гранулирования шихты методом окатывания

 

Сжатый воздух для распыления раствора подводится по трубе 8. Компоненты шихты конвейером 16 подаются к гранулятору, угол наклона которого меняется от 40 до 60°, а частота вращения - от 5 до 25 мин^-1. В гранулятор может также дополнительно подаваться вода по трубе черезфорсунку 15.

Расход воды следует рассчитывать так, чтобы содержание несвязанной в гранулах воды не превышало 15 %.Конвейером 14 готовые гранулы подаются в ленточную сушилку 13, а затем на упаковку.

Рис. 16.12. Схема уплотнения стекольной шихты в барабанном грануляторе: I - участок подготовки шихты; II – участок гранулирования

Принципиальная схема процесса уплотнения шихты в барабанном грануляторе практически не отличается от уплотнения шихты в тарельчатом грануляторе.

Производство гранулированной шихты в барабанном грануляторе (рис. 16.12) заключается в следующем: взвешивание сырьевых ком-понентов на весах 3, подача связующего в сборник 2, транспортировка элеватором 1, смешение в смесителе 5, подача порошковой шихты в бункер 6, подача шихты конвейером 7 для предварительного уплотнения в смеситель 8, перемещение смеси вибролотком 9 в барабан 10 для окончатель-ного уплотнения и выгрузки готовых гранул 11 в бункер-запасник.

В технологической линии уплотнения шихты, представленной на рис. 16.13, основной агрегат - роторный гранулятор 6. Приготовленная шихта из бункера 1 направляется в дозатор 7 с приводом, состоящим из электродвигателя 2 и редуктора 3 с регулируемой частой вращения. Далее шихта поступает в гранулятор 6 с приводом, состоящим из электродвигателя 4 и редуктора 5. В грануляторе 6 происходит образование гранул диаметром 2-5 мм и их перемещение к его выходному отверстию. В нем же шихта увлажняется через форсунки 8, расположенные в верхней части корпуса. Конвейер 9 перемещает влажные гранулы в сушилку кипящего слоя 10, из которой они подаются на склад или непосредственно в стекловаренную печь. Дымовые газы, используемые в сушилке 10, очищаются от пыли в циклоне. Уловленные частицы возвращаются в бункер 1 для повторной грануляции.

 

Рис. 16.13. Схема уплотнения шихты в роторном грануляторе

 

При уплотнении шихты методом экструзии (рис. 16.14) загрузка бункера 1 сыпучей шихтой осуществляется непосредственно из-под смесителя. Винтовой питатель 2, установленный под бункером 1, дает равномерное питание мешалке 5 с лопастями 6, в которой шихта перемешивается, увлажняется водой из форсунок 3 и подогревается, одновременно перемещаясь к фильерной пластине 9 пресса 8. Вода 4 и масса шихты в мешалке подогреваются теплом газов, отходящих из сушилки 14.

Дымовые газы проходят через кожух 17, смонтированный вокруг корпуса мешалки. В том же кожухе размещается трубчатый змеевик для подогрева воды, увлажняющей шихту. Перед входом в бункер пресса 8 установлена фильерная пластина 7 с отверстиями 10 мм, с помощью которой пластифицированная шихта предварительно частично уплотняется. Окончательное уплотнение достигается в прессе 16 при продавливании шихты через фильерную пластину 9 с конусообразными отверстиями. При выходе из пресса гранулированная шихта приспособлениями 10 равномерно распределяется, по ширине ленты конвейера 15, сушилки 14 и обдувается воздухом из воздуховода 11 с помощью центробежного вентилятора 12. Сушилка обогревается газовой горелкой 13. Высушенные гранулы конвейером или элеватором подаются в приемные бункеры загрузчиков печи или на затаривание.

 

Рис. 16.14. Схема гранулирования шихты методом экструзии

 

Известен ряд технологических схем, используемых для компактирования шихты на прессе с гладкими валками. На установке для компактирования (рис. 16.15) исходная порошковая шихта поступает в промежуточный бункер 1 с вибратором 3 и предохранительной сеткой от попадания в загрузочный бункер пресса инородных включений. Затем шихта дозатором 2 подается в загрузочный бункер с подпрессовывателем 4. Образующаяся плитка и просыпь поступают на ленточный конвейер 6 и элеватором 9 направляются на вибрационный двухситовой грохот 8. За время пребывания плиток на ленте конвейера 6 они охлаждаются и упрочняются. На грохоте 8 плитки разделяются на крупную, товарную фракцию и просыпь. При использовании одно ситового грохота деление компактированной шихты осуществляется на две фракции – плитки и просыпь. Образующаяся просыпь возвращается на повторное компактирование в пресс 5. Готовый продукт ленточным конвейером 7 подается в бункер-накопитель 10 с шибером 11, из которого компактированная шихта транспортируется к месту загрузки или на склад. В установке предусмотрена кран-балка 12 для ремонтных работ оборудования.

В рассматриваемых схемах прессованный продукт получается в виде плитки высокой плотности, которая затем дробится и делится на фракции. Таким образом, данный метод грануляции шихты состоит из трех основных стадий: механического уплотнения, дробления и классификации, что отличает его от других методов гранулирования.

 

Рис. 16.15. Схема установки для компактирования шихты

 

Таким образом, прессование позволяет получить продукт с заданными технологическими свойствами и исключить из процесса операцию сушки.

К недостаткам метода прессования следует отнести сравнительно высокую энергоемкость и повышенный износ рабочих поверхностей, особенно в случае уплотнения шихт, в состав которых входят абразивные материалы.

При выборе способа уплотнения (гранулирования) и условий его проведения необходимо учитывать природу дисперсного материала, характер физико-химических явлений сопровождающих уплотнение, требования, предъявляемые к качеству гранул и многое другое.

Гранулирование позволяет значительно улучшить технологические свойства дисперсных материалов и успешно решать вопросы охраны окружающей среды.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. АвтоКад версии 12: Справочное руководство. -М.: Autodesk., 1992.
–661 с.

2. АвтоКад: справочник команд /Под ред. Ю. Чигарева. -Казань: Гармония комьюникейшнз, 1994. –336 с.

3. Автокад. Полезные рецепты /Под ред. М.Н. Кмеллера. –М.: Радио и связь, 1994. – 208 с.

4. Автолисп версия 12: Руководство программиста. -М.: Autodesk, 1992. –251 с.

5. Альперт Л. З. Основы проектирования химических установок. –М.: Высшая школа, 1976. –272 с.

6. Альперт Л. З. Основы проектирования химических установок биотехнологии. –М.: Химия, 1989. –208 с.

7. Арис Р. Анализ процессов в химических реакторах /Пер. с англ.; /Под ред. И. И. Иоффе. –М.: Химия, 1967. –328 с.

8. Архитектурное проектирование промышленных зданий и сооружений /Под ред. Н. С. Фисенко, И. С. Николаева –М.: Стройиздат, 1964. –628 с.

9. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений: Справочник проектировщика /Под ред. Н. Кима -М.: Стройиздат, 1990.
–638 с.

10. Аугер В. AutoCad 11.0. -Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1993. –320 с.

11. Атрощенко В. И. и др. Методы расчета по технологии связанного азота. –Харьков: Изд-во ХГУ, 1960.

12. Бабенко С. А., Семакина В. К., Миронов В. М., Чернов А. Е. Гранулирование дисперсных материалов в жидких средах. – Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2003. –232с.

13. Бакланов Н. А. Трубопроводы в химической промышленности. –Л.: Химия, 1970. –33 с.

14. Бакластов А. М. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепло- и массообменных установок. –М.: Высшая школа, 1981. –426 с.

15. Барановский И. В., Коваленко Л. М., Ястребенецкий А. Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники. –М.: Машиностроение, 1973. – 240 с.

16. Балаев Г. А. Производство антикоррозийных работ. –М.: Высшая школа, 1973. –383 с.

17. Батунер Л. М. Процессы и аппараты органического синтеза и химической технологии. –М.: Машиностроение, 1966. –324 с.

18. Батунер Л. М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. –М.: Химия, 1968. –586 с.

19. Безденежных А. А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант. –Л., 1973. –256 с.

20. Беннет К. О., Майерс Дж. Е. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. /Пер. с англ. –М.: Недра, 1966. –726 с.

21. Борозденков В. И. Вакуум-насосы в химической промышленности.
–М.: Машиностроение, 1964. –100 с.

22. Бочкарев В. В., Ляпков А. А. Оптимизация процессов химической технологии органических веществ: Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПУ, 1995. –96 с.

23. Беркман Б. Е. Основы технологического проектирования. –М.: Химия, 1970. –320 с.

24. Бергхаузер Т., Шлив П. Система автоматизированного проектирования AutoCad: Справочник. –М.: Радио и связь, 1989. –256 с.

25. Бесков С.Д. Технохимические расчеты. –М.: Химия, 1966. –288 с.

26. Бесчастнов М. В. Взрывоопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. –М.: Химия, 1983. –472 с.

27. Богатков Л. Г. Гуммирование химического оборудования. –М.: Химия, 1977. –246 с.

28. Брайнес Я. М. Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Химия, 1976. –232 с.

29. Бугрименко Г. А., Лямке В. Н., Шейнбокене Э.-Л. С. Автоматизация конструирования на ПЭВМ с использованием системы AutoCad. –М.: Машиностроение, 1993. –336 с.

30. Валы и оси. Конструирование и расчет /Серенсен С. В., Громан М. Б., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. –М.: Машиностроение, 1979. –320 с.

31. Ведерников М. И. Техника безопасности при производстве, хранении и транспортировании аммиака. –М.: Химия, 1978. –128 с.

32. Версия 11 построена на прочном фундаменте. //Мир САПР. –1991. №1.– с. 15-18.

33. Ветохин В. Н., Бояринов А. И., Кафаров В. В. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технологии -М.: Наука, 1972. –387 с.

34. Викторов М. М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. –Л.: Химия, 1977. –360 с.

35. Вихман Г. Л., Круглов С. А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. –М.: Гостоптехиздат, 1962.
–295 с.

36. Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. –М.: Химия, 1975. –815 с.

37. Вредные вещества /Под ред. Н. В. Лазарева, Э. Н. Левинской. –Л.: Химия, т.1. 1976. –590 с.; т.2. 1976. –623 с.

38. Вэйлас С. Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов. /Под ред. П. А. Семенова. 2-е изд., перераб. и доп. –М., 1967. –416 с.

39. Геснер Р., Бойс Дж., Автокад для начинающих. Ч. 1. –Казань: Гармония комьюникейшнз, 1993. –290 с.

40. Гейснер Р., Бойс Дж., Автокад для начинающих. Ч. 2. –Казань: Гармония комьюникейшнз, 1993. –290 с.

41. Гельперин Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1981. –610 с.

42. Генкин А. Э. Оборудование химических заводов. –М.: Высшая школа, 1978. –272 с.

43. Гиммельфарб А. Я. Проектирование складов в промышленных узлах. –М.: ЦБТИМС, 1967. –267 с.

44. Гладков С. А. Программирование на языке АвтоЛисп в системе АвтоКад. -М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1996. –288 с.

45. Гладков С. А., Кречко Ю. А. Курс практической работы с системой AutoCad 10. –М.: Диалог-МИФИ, 1992. –288 с.

46. Головачевский Ю. А. Оросители и форсунки скрубберов химического машиностроения. –М.: Химия, 1973. –215 с.

47. Глуховский Р. Автокад 12-174 новые возможности. //Монитор. - 1993. – Спец. вып.– с. 36-39.

48. Гринберг Я. И. Проектирование химических производств. –М.: Химия, 1970. –268 с.

49. Громов А. Автокад или культурная революция в среде научно-технического прогресса. //Монитор-Аспект. -1993. –№ 1. – с. 78-80.

50. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. –М.: Мир, 1978. –520 с.

51. Денбиг К. Г. Теория химических реакторов /Пер. с англ.; Под ред.
Н. М.Жаворонкова. –М.: Наука, 1968. –192 с.

52. Джамп Д. AutoCad. Программирование. –М.: Радио и связь, 1992.
–336 с.

53. Дидушинский Я. Основы проектирования каталитических реакторов /Пер с польск.; Под ред. М. Г.Слинько и Г. С.Яблонского. –М.: Химия, 1972. –376 с.

54. Домашнев А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов.
–М.: Машиностроение, 1961. –624 с.

55. Демидов С. В. Общественные здания в социальной и архитектурно-планировочной структуре промышленных предприятий. //Архитектура СССР. –1968. –№ 4. - с. 246-322.

56. Дыбина П. В. Расчеты по технологии неорганических веществ. –М.: Высшая школа, 1967.

57. Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. –М.: Высшая школа, 1991. –408 с.

58. Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. –М.: Высшая школа, 1969. –628 с.

59. Зверьков Б. В. Расчет и конструирование трубопроводов. Справочное пособие. –Л.: Машиностроение, 1979. –246 с.

60. Зенков Р. Л., Гриневич Г. П., Исаев В. С. Бункерные устройства. –М.: Машиностроение, 1977. –223 с.

61. Иванов Г. И. Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза: Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПУ, 1991. –112 с.

62. Иванов Г. Н., Лопатинский В.П. Основные методы расчета промышленных реакторов. Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПИ им.С. М. Кирова, 1985. –69 с.

63. Иванов О. Н., Чайкин А. А., Шевченко В. Н. Язык программирования AutoLisp Release 10,11. Курс для учебных центров и самостоятельного изучения. –М.: Titnika Ltd, 1992. –216 с.

64. Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. –Л.: Химия, 1991. –352 с.

65. Канавец Г. Е. Обобщенные методы расчета теплообменников.
–Киев: Наукова думка, 1979. –212 с.

66. Канторович З. Б. Основы расчета химических машин и аппаратов.
–М.: Машиностроение, 1960. –744 с.

67. Канторович З. Б. Машины химической промышленности. –М.: Стройиздат, 1965. –304 с.

68. Карапетьянц М. Х. Химическая термодинамика /3-е изд. перераб. и доп. –М.: Химия, 1975. –584 с.

69. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. –М.: Химия, 1971. –378 с.

70. Кафаров В. В. Принципы создания безотходных химических производств. –М.: Химия, 1982. –268 с.

71. Киреев В. А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций – М.: Химия, 1970. –520 с.

72. Клименко А. П., Канавец Г. Е. Расчет теплообменных аппаратов на ЭВМ. –М.: Энергия, 1966. –270 с.

73. Коваленко Ю. Н. Экономика проектирования промышленных предприятий. –Киев: Будивельник, 1970. –346 с.

74. Костин Н. В. Техника безопасности работы в химических лабораториях. –М.: Изд-во МГУ, 1966. –345 с.

75. Когановский А. М., Семенюк В. Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. –Киев: Будивельник, 1975. –232 с.

76. Косинцев В. И. и др. Физико-химические основы химических процессов получения неорганических солей -Томск; изд. ТПУ, 2008. -56 с.

77. Крамерс Х., Вестертерп К. Химические реакторы. Расчет и управление ими /Пер с англ.; Под ред. Г.М.Панченкова. –М.: Химия, 1967. –264 с.

78. Краткий справочник физико-химических величин /4-е изд. перераб. и доп. под ред. К.П. Мищенко и А. А. Равделя –М.,–Л.: Химия, 1965. –160 с.

79. Крашенинникова Н. С., Казьмина О. В., Мелконян Р. Г. Технология стекла: Учеб. пособие. Ч.1. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. –137с.

80. Кречко Ю. А. AutoCad: программирование и адаптация. –М.: Диалог-МИФИ, 1995. –240 с.

81. Криворот А. С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. –М.: Машиностроение, 1967.
–376 с.

82. Крюков Н. П. Аппарат воздушного охлаждения. –М.: Химия, 1983.
–165 с.

83. Кузнецов И. Е., Троицкая Т. М. Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами химических предприятий. -М.: Химия, 1979. –340 с.

84. Кувшинский М. Н., Соболева А. П. Курсовое проектирование по предмету "Процессы и аппараты химической промышленности". –М.: Высшая школа, 1968. –264 с.

85. Латунин А., Високович Е. Введение в AutoCad версии 12, 13. Кн. 1
–М.: Экономика, 1996. –352 с.

86. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов. Каталог. –М.: Машиностроение, 1981. –428 с.

87. Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. – 2-е изд. –Л.: Машиностроение, 1970. –752 с.

88. Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза. – 2-е изд.,
перераб. и доп. –М.: Химия, 1984. –376 с.

89. Левеншпиль О. Инженерное проектирование химических процессов. /Пер. с англ.; Под ред. и с доп. М. Г.Слинько. –М.: Химия, 1969. –624 с.

90. Локтев В. САПР. Системная интеграция //Рс Magasine Russion
edition «Genius». –1995. –№ 12. –с. 236-248.

91. Лебедев П. Д. Расчет и проектирование сушильных установок.
–М.–Л.: Госэнергоиздат, 1963. –320 с.

92. Лубнин А. И. и др. Проектирование зданий и сооружений металлургических заводов. –М.: Госстройиздат, 1963. –420 с.

93. Маньковский О. Н., Толчинский А. Р., Александров М. В. Теплообменная аппаратура химических производств. Инженерные методы расчета /Под ред. П. Г. Романкова и М. И. Курочкиной. –Л.: Химия, 1976. –367 с.

94. Методические указания по дипломному проектированию. –Томск: Изд-во ТПИ им. С, М.Кирова, 1984. –12 с.

95. Меторелл Ф. Вместе с потоком: о пересечении трехмерных объектов в Автокаде //Мир САПР. –1991. –с. 29-32.

96. Михаил Р., Кырлогану К. Реакторы в химической промышленности /Пер. с рум.; Под ред. П. Г.Романкова и Н. Н.Смирнова. –Л.: Химия, 1968.
–388 с.

97. Наградова М. AutoCad Справочник конструктора. –М.: Прометей, 1991. –284 с.

98. Наркевич И. П., Печковский В. В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. –М.: Химия, 1984. –240 с.

99. Николаев И. С. Промышленные предприятия в городах. –М.: Стройиздат, 1965. –320 с.

100. Никрич М. И. Общая химическая технология. –Харьков: Из-во Харьковского университета, 1969. –624 с.

101. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов. /А. И.Родионов, Е. П. Кузнецов, В. В. Зенков, Г. С. Соловьев –М.: Химия, 1985. –352 с

102. Основные процессы и аппараты в химической технологии /Под ред. Ю. И.Дытнерского. –М.: Химия, 1983. –272 с.

103. Основы материаловедения/И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов, В. И. Ма­карова –М.: Машиностроение, 1976. –436 с.

104. Основы систем автоматизированного проектирования: Учеб. пособие /Под ред. Ю. В. Кожевникова. –Казань: Изд-во Каз. унив., 1981. –128 с.

105. Основы технологии важнейших отраслей промышленности. /Под ред. И. А. Сидорова. –M.: Высшая школа, 1971. –326 с.

106. Охрана труда в химической промышленности /Н. В. Соловьев,
М. А. Стрельчук, П. И. Ермилов, Б. Л. Канер –М.: Химия, 1969. –363 с.

107. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессы и аппараты химической промышленности. -М.: Химия, 1987. – 762 с.

108. Парневский С. Система автоматизированного проектирования Автокад версии 11. //Монитор. –1992. –№ 3. -С. 43-47.

109. Плановский А.Н., Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1968. –848 с.

110. Полищук В. В., Полищук А. В. AutoCad 2000. Практическое руководство. –М.: 2000. –448 с.

111. Поникаров И. И. Машины и аппараты химических производств
. –М.: Машиностроение, 1989. –368 с.

112. Правила безопасности в газовом хозяйстве. –М.: Недра, 1980.
–97 с.

113. Правила безопасности для наземных складов синтетического жидкого аммиака. –М.: Недра, 1979. –59 с.

114. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. –М.: Металлургия, 2003. –83 с.

115. Приложение к приказу Министерства химической промышленности от 26 марта 1974г. № 214.

116. Проектирование цементных заводов. /Под ред. П. В. Зозули,
Ю. В. Никифорова. –С-Пб.: Изд-во «Синтез», 1995. –445 с.

117. Разумов И. М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. –М.: Химия, 1973. –450 с.

118. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи. /Под ред. М. Ф. Михалева. –Л.: Машиностроение, 1984. -301 с.

119. Расчеты по технологии неорганических веществ /Под ред.
И. П.Мухленова. -2-е изд. –Л.: Химия, 1982. –248 с.

120. Розенфельд И. Л. Ингибиторы коррозии. –М.: Химия, 1977. –219 с.

121. Рудин М. Г., Смирнов Г. Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. –Л.: Химия, 1984. –256 с.

122. Румянцев О. В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. –М.: Химия, 1970. –376 с.

123. Рыгалов В. А. Генеральные планы предприятий химии –М.:
Cтройиздат, 1967. –326 с.

124. Сербинович П. П., Орловский Б. Я., Абрамов В. К. Архитектурное проектирование промышленных зданий. –М.: Высшая школа, 1972. –408 с.

125. Смирнов Г. Г., Толчинский А. Р., Кондратьева Т. Ф. Конструирование безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств. Справочник. –Л.: Машиностроение, 1988. –303 с.

126. Смородинский А. В. Автокад для новичков. – Кн. 1: Начинаем освоение системы. –М.: Изд-во «Компьютер», «Финансы и статистика», 1991. – 114 с.

127. Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник
/Е. Р.Хисматулин, Е. М.Королев, В. И.Лифшиц. –М.: Машиностроение, 1990.
–384 с.

128. Справочник азотчика. Т.1. –М.: Химия, 1966.

129. Среда программирования на AutoLisp в программной среде AutoCad (справочник). –СПб: Бюро FSG 1993. –368 с.

130. Старостина Л. А. Введение в AutoCad. –М.: Концерн «Бутэк», 1991. –112 с.

131. Столяров Е. А., Орлова Н. Г. Расчет физко-химических свойств жидкостей: Справочник. -Л.: Химия, 1976. –112 с.

132. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. –Л.: Химия, 1975. –384 с.

133. Сутягин В. М., Лопатинский В. П., Ляпков А. А. Основы проектирования и оборудование производства полимеров: Учеб. пособие. Ч.1.
‑ Томск: Изд-во ТПУ 1998. ‑118 с.

134. Сутягин В. М., Лопатинский В. П., Ляпков А. А. Основы проектирования и оборудование производства полимеров: Учеб. пособие. Ч.2. ‑Томск: Изд-во.ТПУ 1998. ‑126 с.

135. Тетеревков А. И., Печковский В. В. Оборудование заводов неорганических веществ и основы проектирования. –Минск: Высшая школа, 1981. –335 с.

136. Титан и его сплавы в химической промышленности. /М. Н. Фокин, Ю. С.Рускол, А. В. Мосолов –М.-Л.: Химия, 1978. –200 с.

137. Топтуненко Е. Т. Основы конструирования и расчета химических аппаратов и машин. –Харьков: Изд.ХГУ, 1968. –376 с.

138. Фарамазов С. А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. –М.: Химия, 1978. –352 с.

139. Федоренко А. П. Выполнение чертежей в системе Автокад. Кн. 1. –М.: ЛТД, 1991. –224 с.

140. Фисенко А. С., Демидова С. В. Архитектурное проектирование промышленных предприятий. –М.: Стройиздат, 1973. –320 с.

141. Флореа О, Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии: Пер. с румын. /Под ред. С. З.Кагана. -М.: Химия, 1971. –448 с.

142. Харлампович Г. Д., Кудряшова Р. И. Безотходные технологические процессы в химической промышленности. –М.: Химия, 1978. –280 с.

143. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство. –М.: Мир, 1992. –293 с.

144. Хенн В. Здания бытового обслуживания на промышленных предприятиях: Пер. с нем. –М.: Стройиздат, 1972. –387 с.

145. Чернобыльский И. И. Машины и аппараты химической промышленности. –М.: Химия, 1962. –368 с.

146. Чернышев А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технолгических расчетов. –Л.: Химия, 1969. –280 с.

147. Шнур Т., Краузе Ф. Л. Автоматизированное проектирование и производство. –М.: Машиностроение, 1988. –293 с.

148. Шумский К. П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. /Под ред. Н. С. Шумской. –М.: Машиностроение, 1974. –575 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие.................................................................................................... 3

Экологическое и технико-экономическое обоснование проектов химических производств................................................................................................. 4

Этапы проведения экологической экспертизы........................................... 7

Принципы экологической экспертизы........................................................ 8

Г л а в а 1................................................................................................. 13

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ........................................................................................... 13

1.1. Перспективный план и технико-экономическое обоснование.............. 16

1.2. Задание на проектирование................................................................... 17

1.3. Выбор района размещения предприятия и площадки строительства 17

1.4. Основные принципы проектирования зданий и сооружений химической промышленности........................................................................................... 22

1.5. Разработка проектной документации по охране окружающей среды 23

1.5.2. Разработка прогноза загрязнения воздуха.................................... 25

1.5.3. Прогнозирование состояния поверхностных и подземных вод.. 26

1.5.4. Прогноз воздействия объекта при возможных авариях............... 27

1.6. Технологический процесс как основа промышленного проектирования.... 29

1.7. Генеральный план химических предприятий...................................... 37

1.8. Типы промышленных зданий................................................................ 41

1.8.1. Одноэтажные промышленные здания............................................ 41

1.8.2. Многоэтажные здания..................................................................... 44

1.8.3. Вспомогательные здания и помещения химических предприятий 47

1.8.4. Склады промышленных предприятий........................................... 48

1.9. Инженерные сооружения..................................................... 50

1.10. Специальные вопросы проектирования химических предприятий... 63

Г л а в а 2................................................................................................. 69

СОСТАВ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРЕДПРИЯТИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 69

2.1. Основные стадии проектирования химических производств и оборудования 69

2.2. Виды конструкторских документов...................................................... 72

2.3. Содержание разделов исходных данных для проектирования промышленного химического производства........................................................................... 73

2.4. Проектирование в системе подготовки инженера-химика.................. 88

2.4.1. Курсовое проектирование.............................................................. 88

2.4.2. Дипломное проектирование............................................................ 90

2.4.3. Пример использования АвтоЛиспа................................................ 92

Г л а в а 3.................................................................................................. 95

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ........... 95

3.1. История развития САПР....................................................................... 95

3.2. Основные принципы создания САПР................................................... 96

3.4. Автоматическое изготовление чертежей............................................. 103

3.5. Основные преимущества автоматизации проектирования............... 104

3.6. Основные требования к САПР............................................................ 105

3.7. Связь САПР с производством, расширение области применения.... 107

3.8. Система автоматизированного проектирования цементных заводов 109

3.8.1. Функционирование САПР............................................................ 112

3.8.2. Основные пакеты прикладных программ (ППП) технологической подсистемы САПР-ЦЕМЕНТ..................................................................................... 114

Г л а в а 4............................................................................................... 121

ВВЕДЕНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИЕ........................................................ 121

4.1. Проектно-сметная документация......................................................... 121

4.2.1. Исходные положения.................................................................... 122

4.2.2. Обоснование способа производства химической продукции.... 123

4.2.3. Экономика строительства предприятия и производства

продукции..................................................................................... 123

Г л а в а 5............................................................................................... 128

ВЫБОР И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА 128

5.1. Общие положения................................................................................ 128

5.2. Последовательность разработки технологической схемы................ 129

5.3. Принципиальная технологическая схема............................................ 133

5.4. Размещение технологического оборудования.................................... 136

Г л а в а 6............................................................................................... 139

Выбор технологического оборудования химических производств........ 139

6.1. Основные типы химических реакторов............................................... 139

6.2. Химические факторы, влияющие на выбор реактора........................ 144

6.2.1. Реакции расщепления.................................................................... 145

6.2.2. Реакции полимеризации................................................................ 147

6.2.3. Параллельные реакции................................................................. 150

6.2.4. Комбинация реактора смешения с реактором вытеснения........ 152

6.3. Эскизная конструктивная разработка основной химической

аппаратуры........................................................................................... 153

6.3.1. Общие положения......................................................................... 153

6.3.2. Реакторы........................................................................................ 154

6.4. Оптимизация процессов химической технологии.............................. 159

Г л а в а 7............................................................................................... 162

УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА...................................................................................................................... 162

7.1. Стехиометрические расчеты................................................................ 162

7.2. Термодинамический анализ процессов............................................... 168

7.2.1. Равновесие химической реакции................................................... 168

7.2.2. Расчет состава равновесной смеси................................................ 174

7.3. Общее уравнение баланса массы......................................................... 177

7.4. Практический материальный баланс.................................................. 181

7.5. Физико-химические основы технологического процесса................... 185

Г л а в а 8............................................................................................... 188

8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ........................................................................................... 188

8.1. Общие положения................................................................................ 188

8.2. Расчет объемов реакторов................................................................... 189

8.2.1. Основные положения химической кинетики................................ 189

8.2.2. Расчет идеальных реакторов........................................................ 192

8.3. Определение объемов аппарата.......................................................... 194

Г л а в а 9............................................................................................... 200

Тепловой расчет основного оборудования.............................................. 200

9.1. Общее уравнение баланса энергии...................................................... 200

9.2. Практический тепловой баланс........................................................... 202

9.3. Теплообмен в реакторах...................................................................... 209

9.4. Расчет энтальпий и теплоемкостей...................................................... 214

9.6. Расчет реактора периодического действия........................................ 219

9.7. Степень термодинамического совершенства технологических

процессов.............................................................................................. 222

Г л а в а 10............................................................................................. 232

Гидравлические расчеты............................................................................. 232

10.1. Расчет диаметра трубопровода......................................................... 232

10.2. Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе................ 233

10.3. Гидравлическое сопротивление кожухотрубчатых теплообменников 237

10.4. Подбор насосов.................................................................................. 239

Г л а в а 11............................................................................................. 244

МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ..................................................................... 244

11.1. Расчет сварных химических аппаратов............................................ 244

11.1.1. Основные расчетные параметры................................................ 245

11.1.2. Расчет на механическую прочность........................................... 247

11.1.3. Требования к конструированию................................................. 250

11.1.4. Расчет цилиндрических обечаек................................................. 250

11.1.5. Расчет крышек и днищ................................................................ 253

11.1.6. Подбор стандартных элементов................................................. 255

11.2. Расчет толстостенных аппаратов....................................................... 258

Г л а в а 12............................................................................................. 269

КОНСТРУКционНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ...................................................................................................................... 269

12.1. Виды конструкционных материалов................................................. 269

12.2. Коррозия металлов и сплавов........................................................... 278

12.2.1. Виды коррозии............................................................................ 279

12.2.2. Виды коррозионных разрушений.............................................. 280

12.2.3. Способы борьбы с коррозией.................................................... 281

12.3. Влияние материала на конструкцию аппарата и способ

его изготовления................................................................................ 284

12.3.1. Конструкционные особенности аппаратов из высоколегированных сталей.................................................................................................................. 285

12.3.2. Конструктивные особенности эмалированных аппаратов........ 289

12.3.3. Конструктивные особенности аппаратов из цветных металлов 290

12.3.4. Конструктивные особенности аппаратов из пластмасс............. 292

Г л а в а 13............................................................................................. 293

ОФОРМЛЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ 293

13.1. Оформление поверхности теплообмена........................................... 293

13.2. Перемешивающие устройства........................................................... 300

13.3. Уплотнения вращающихся деталей............................................... 307

Г л а в а 14............................................................................................. 311

ТРУБОПРОВОДЫ И ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА....................... 311

Г л а в а 15............................................................................................. 321

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ 321

15.1. Виды вспомогательного оборудования............................................ 321

15.2. Транспортные средства..................................................................... 336

Г л а в а 16............................................................................................... 342

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ............................................................... 342

16.1. Классификация методов гранулирования и особенности уплотнения гранул 342

16.2. Теоретические основы и аппаратурное оформление гранулирования методом окатывания.................................................................................................. 343

16.3. Основные закономерности и аппаратурное оформление метода экструзии 348

16. 4. Закономерности уплотнения материала и аппаратурное оформление метода Прессования................................................................................................ 351

16.5. Гранулирование в псевдоожиженном слое....................................... 356

16.6. Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов 357

ЛИТЕРАТУРА............................................................................................ 362

 

 

Учебное издание

 

 

Косинцев Виктор Иванович