Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2014 в 09:47, курсовая работа
Данный дипломный проект посвящен производству алкидных лаков на примере ПФ-060 мощностью 4800 тонн в год.
В расчетно-пояснительной записке к дипломному проекту будут предоставлены следующие материалы:
1) Обоснование выбора технологического процесса.
2) Технологические расчеты (материальный баланс, расходные нормы).
3) Инженерные расчеты (тепловой баланс, механические расчеты).
4) Раздел, посвященный охране труда и окружающей среды.
5) Технико-экономический раздел.
Введение
1 Характеристика производимой продукции
2 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
3 Обоснование выбора технологии
3.1 Химизм синтеза
3.2 Выбор способа производства
3.3 Выбор оборудования
4 Описание технологического процесса
4.1 Рецептура лака ПФ-060
4.2 Стадии технологического процесса
4.2.1 Подготовка сырья
4.2.2 Синтез основы лака ПФ-060 в реакторе
4.2.3 Растворение основы лака и постановка на тип в смесителе
4.2.4 Очистка лака и транспортировка его в цех-потребитель
4.3 Контроль производства и управление технологическим процессом
5 Технологические расчеты
5.1 Расчет расходных норм сырья для получения одной тонны лака
5.2 Расчет суточного расхода сырья отделения синтеза
5.3 Выбор реактора. Расчет числа реакторов отделения синтеза лака
5.4 Материальный баланс реактора периодического действия. Расходные нормы на один цикл
6 Инженерные расчеты
6.1 Температурный график синтеза основы
6.2 Расчет теплового баланса реактора
6.3 Расчет теплового баланса смесителя
6.4 Расчет электроиндукционного нагревателя
6.5 Расчет площади поверхности и геометрических размеров внутреннего змеевика
6.6 Расчет толщины тепловой изоляции
6.7 Расчет механического перемешивающего устройства
6.7.1 Расчет механического перемешивающего устройства реактора
6.7.2 Расчет механического перемешивающего устройства смесителя
6.8 Расчет аппаратов на прочность
6.8.1 Расчет реактора на прочность
6.8.2 Расчет смесителя на прочность
6.9 Подбор опор аппаратов
6.9.1 Подбор опор реактора
6.9.2 Подбор опор смесителя
6.10 Расчет вспомогательного оборудования
7 Охрана труда и защита окружающей среды
7.1 Характеристика проектируемого производства
7.1.1 Токсические свойства веществ и материалов
7.1.2 Санитарно-гигиеническая характеристика производства
7.1.3 Взрыво- и пожароопасные показатели веществ и материалов
7.1.4 Определение категории помещения и здания по взрывопожарной и пожарной опасности
7.2 Электробезопасность проектируемого производства
7.3 Мероприятия по защите от статического электричества
7.4 Инженерно-технические мероприятия по устранению опасностей в технологических процессах
7.5 Производственная санитария
7.6 Вентиляция
7.7 Производственное освещение
7.8 Мероприятия по защите от шума и вибрации
7.9 Пожарная профилактика
7.10 Водоснабжение и канализация
7.11 Защита окружающей среды
7.12 Расчет искусственного освещения
8 Расчет цеховой себестоимости лака ПФ-060
8.1 Расчет плановых затрат по созданию и реализации проекта
8.1.1 Балансовая стоимость основных производственных фондов
8.1.1.1 Балансовая стоимость здания
8.1.1.2 Балансовая стоимость основного и вспомогательного оборудования
8.1.2 Объем капитальных вложений в разработку проекта и основные производственные фонды
8.2 Текущие издержки проектируемого производства
8.2.1 Расчет материальных затрат
8.2.2 Определение фонда оплаты труда отдельных категорий промышленно-производственного персонала
8.2.2.1 Состав и численность рабочих
8.2.2.2 Годовой фонд оплаты труда рабочих
8.2.2.3 Состав и численность руководителей, специалистов и служащих
8.2.2.4 Годовой фонд оплаты труда руководителей, специалистов и служащих
8.2.3 Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования
8.2.4 Смета цеховых расходов
8.2.5 Себестоимость продукции проектируемого производства
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Растворители (ксилол и уайт-спирит) дозируются по объемному счетчику | ||||
Объемный расход инертного газа |
Перед загрузкой сырья в реактор и до окончания синтеза (за исключением стадии поликонденсации при азеотропном методе синтеза), при загрузке сырья |
5-6 м3/час |
Ротаметр | |
Перед загрузкой сырья в смеситель и до окончания постановки лака на тип |
5-10 м3/час |
Ротаметр | ||
4) Синтез основы лака в реакторе 11-5 |
Температура реакционной массы |
При загрузке подсолнечного масла и кальцинированной соды |
Не выше 100 оС |
По месту – индикатор температуры, в операторной – регулятор-регистратор температуры (диапазон измерения 0-400 оС) |
При загрузке пентаэритрита |
120-150 оС | |||
Переэтерефикация |
245±5 оС | |||
При загрузке фталевого ангидрида и раствора жидкости ПМС-200А |
180-200 оС | |||
При загрузке ксилола для работы азеотропным методом |
Не выше 160 оС | |||
Поликонденсация |
250±10 оС | |||
При выгрузке основы лака из реактора в смеситель 91-3 |
180±10 оС | |||
Проверяют периодически при синтезе с фиксацией в |
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
технологической карте каждый час |
||||
Объемный расход инертного газа |
Перед загрузкой сырья в реактор и по истечение 10-15 минут после окончания выгрузки основы лака |
5-6 м3/час (2.5-3.0 м3/час во время загрузки сырья и отбора проб) |
Ротаметр | |
Переэтерефикация |
По достижении 240 оС через каждые 15 минут |
Раствор переэтерефиката в этиловом спирте в соотношении от 1:1 до 1:5 должен быть прозрачным |
||
Кислотное число |
На стадии переэтерефикации и поликонденсации после ввода фталевого ангидрида и ксилола по достижении 210-220 оС – каждый час, а по достижении вязкости 60% раствора основы лака в ксилоле по вискозиметру типа ВЗ-246 (с диаметром сопла 4 мм) при 20±0.5 оС значения 55-60 с – через каждые 30 минут |
Не более 20 мг КОН/г |
Согласно технических условий и стандартов предприятия | |
Вязкость 60% раствора основы лака в ксилоле по вискозиметру типа ВЗ-246 (с диаметром сопла 4 мм) при 20±0.5 оС |
−//− |
60-100 с |
−//− | |
Давление оборотной воды |
В течение синтеза |
Не менее 2 кгс/см3 |
Манометр технический |
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Длительность |
Загрузка подсолнечного масла |
2.0-2.5 часа |
Часы в операторной | |
Нагрев массы до 120-150 оС |
2.0-3.0 часа | |||
Загрузка пентаэритрита и кальцинированной соды |
1.0- 2.0 часа | |||
Нагрев массы до 250±10 оС |
3.0-3.5 часа | |||
Переэтерефикация |
Не более 3 часов | |||
Охлаждение до 180-200 оС |
1.0-1.5 часа | |||
Загрузка фталевого ангидрида и раствора жидкости ПМС-200А |
1.0-2.0 часа | |||
Охлаждение до 160 оС для загрузки ксилола |
0.5-0.7 часа | |||
Загрузка ксилола в реактор при температуре менее 160 оС |
0.3-0.5 часа | |||
Нагрев массы до 250±10 оС |
2.5-3.5 часа | |||
Этерефикация и поликонденсация |
5.0-7.0 часов | |||
Охлаждение основы до 180±10 оС |
0.7-1.5 часа | |||
Выгрузка основы лака в смеситель |
0.7-1.0 | |||
5) Растворение основы лака постановка на тип в смесителе 91-3 |
Количество загружаемых растворителей |
При загрузке каждого вида растворителей |
Первоначально 80% от количества, указанного в рецептуре и далее каждая добавка при постановке лака на тип |
Объемный счетчик |
Объемный расход |
Периодически во время |
5-10 м3/час (при загрузке |
Ротаметр |
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
инертного газа |
процесса |
сырья - 2.5-5.0 м3/час) |
||
Температура в смесителе |
При загрузке растворителей |
Температура окружающей среды |
Манометрический термометр | |
При выгрузке основы из реактора в смеситель и при постановке на тип |
Не выше 120 оС (не выше температуры кипения растворителей) | |||
При выкачке лака в лаковыпускное отделение |
Не выше 60 оС | |||
Давление оборотной воды |
При растворении основы лака и постановке на тип |
Не ниже 2 кгс/см3 |
Манометр технический | |
Вязкость лака при температуре 20±0.5оС по вискозиметру типа ВЗ-246 (с диаметром сопла 4 мм) |
После перемешивания основы с растворителями не менее двух часов и при постановке на тип после каждой добавки растворителя с перемешиванием не менее одного часа |
Для 1, 2 сорта 60-80 с, для высшего сорта 70-90 с |
Согласно ТУ 6-10-612-76 | |
Массовая доля нелетучих веществ |
−//− |
Для 1, 2 сорта 53±2%, для высшего сорта 52-55% |
−//− | |
Кислотное число |
По окончании постановки на тип, перед выкачкой лака в отстойные баки |
Для 1, 2 сорта не более 20 мг КОН/г, для высшего сорта не более 15 мг КОН/г |
−//− | |
Цвет лака по йодометрической шкале, мг I2/100 см3 |
−//− |
1 сорт не темнее 130 2 сорт не темнее 400 высший сорт не темнее 60 |
−//− | |
6) Перекачка лака из смесителя 91-3 в отстойные баки 131-8 |
Уровень лака в отстойном баке |
При приемке каждой партии |
Не более 90% |
Уровнемер |
Продолжение таблицы 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Давление в трубопроводе при перекачке лака из смесителя в лаковыпускное отделение |
Каждая партия |
Не более 5 кгс/см3 |
Манометр | |
Качество лака |
Каждая партия в отстойном баке |
Требования и нормы ТУ 6-10-612-76 |
Согласно техническим условиям на лак | |
7) Перекачка лака в напорные баки 111-4, очистка на центрифугах 161-2 и мешочных фильтрах 181-2 с закачкой в сливные баки 121-2 |
Давление в трубопроводе при перекачке лака из отстойных баков в напорные или сливные баки |
Каждая партия |
Не более 5 кгс/см3 |
Манометр |
Уровень лака в напорных или сливных баках |
При приемке и фильтрации каждой партии |
Не более 90% |
Уровнемер | |
Давление на мешочном фильтре |
Не реже одного раза в час |
Не более 0.4 МПа |
Манометр технический | |
Чистота лака |
Каждая партия после каждого цикла фильтрования |
Требования и нормы ТУ 6-10-612-76 |
Согласно техническим условиям на лак | |
8) Закачка лака в цех- |
Количество лака |
Каждая партия |
− |
Уровнемер |
Давление в трубопроводе при перекачке лака в цех-потребитель |
Каждая партия |
Не более 5 кгс/см3 |
Манометр | |
Качество лака |
− |
Требования и нормы ТУ 6-10-612-76 |
Согласно техническим условиям на лак | |
9) Контроль воздуха в рабочих помещениях, выбросов в атмосферный воздух и сбросов сточных вод |
Концентрация вредных веществ |
Периодически |
Не выше ПДК |
Согласно методик на проведение каждого вида анализа |
Таблица 12 – Перечень систем блокировок, сигнализации и автоматического регулирования
Наименование оборудования |
Контролируемый параметр |
Предусмотренная защита оборудования, стадий технологического процесса |
1 |
2 |
3 |
Корпус синтеза |
||
Реактор 11-5 |
Работа мешалки |
Световая сигнализация (отключение при останове) |
Отсутствие обдува шкафа КИП и А |
Реле протока. Световая сигнализация отключения шкафа КИП при отсутствии обдува | |
Отсутствие обдува кожуха реактора |
Реле протока. Световая и звуковая сигнализация при отсутствии обдува | |
Включение обогрева |
Световая сигнализация | |
Температура массы и стенок реактора |
Световая сигнализация, отключение обмоток реактора | |
Температура массы низ |
Индикатор температуры, установленный по месту | |
Смеситель 91-3 |
Температура |
Индикатор температуры, установленный по месту |
Общецеховые параметры | ||
Цеховой трубопровод для инертного газа на технологические нужды |
Падение давления инертного газа |
Манометр технический, световая и звуковая сигнализация |
Цеховой трубопровод для инертного газа на продувку оборудования |
Падение давления инертного газа |
Манометр технический |
Цеховой трубопровод для пара |
Падение давления пара |
Манометр технический, световая и звуковая сигнализация |
Система водооборота (ввод) |
Падение давления оборотной воды |
Манометр технический, световая и звуковая сигнализация |
Состояние воздушной среды |
Концентрация |
Сигнализатор, световая и звуковая сигнализация, включение аварийной вентиляции |
Емкостное оборудование | ||
Весовые мерники 51-3 |
Заданный вес, максимальный уровень |
Уровнемер, сигнализатор уровня закрытие крана и отключение насоса 6 |
Емкость для хранения суточного запаса подсолнечного масла |
Максимальный уровень |
Уровнемер, сигнализатор уровня. Закрытие крана и отключение насоса на складе жидкого сырья. Световая сигнализация |
Продолжение таблицы 14
1 |
2 |
3 |
Насосное оборудование | ||
Насос 6 |
Превышение давления |
Манометр технический. Останов насоса при перекачке сырья из емкости 7 в весовые мерники 51-3 |
Насос 41-3 |
Превышение давления |
Манометр технический. Останов насоса при перекачке сырья из весовых мерников 51-3 в реакторы 11-5 |
Насос 101-3 |
Превышение давления |
Манометр технический. Останов насоса 101-3 при перекачке лака из смесителя 91-3 в лаковыпускное отделение |
Лаковыпускное отделение | ||
Отстойные баки 131-8 |
Превышение уровня |
Уровнемер, сигнализатор уровня. Закрытие крана и отключен6ие насоса 101-3. Световая и звуковая сигнализация |
Напорные баки 111-4 |
Превышение уровня |
Уровнемер, сигнализатор уровня. Закрытие крана и отключен6ие насоса 141-8. Световая и звуковая сигнализация |
Сливные баки 121-2 |
Превышение уровня |
Уровнемер, сигнализатор уровня. Закрытие крана и отключен6ие насоса 171-2. Световая и звуковая сигнализация |
Центрифуги 161-2 |
Открытие крышки центрифуги |
Конечный выключатель. Отключение центрифуги и закрытие крана на подающей линии. |
Насосы 141-8, 151-2, 171-2, 191-2 |
Превышение давления |
Манометр технический. Отключение насоса |
Состояние воздушной среды |
Концентрация |
Сигнализатор, световая и звуковая сигнализация, включение аварийной вентиляции |
Цеховой трубопровод для инертного газа на технологические нужды |
Падение давления инертного газа |
Манометр технический, световая и звуковая сигнализация |