Проектирование отделения вакуумной сепарации титановой губки

- состав очищенного тетрахлорида титана, %: TiCl4 - 99,98; FeCl3- 0,003; SiCl4- 0.005; AlCl3 - 0.005; VOCl3- 0,0034; O- 0,0006.

- состав магния - восстановителя марки, %: Mg -99,832; O -0.02; Fe -0,05;N -0.02; Ni -0,05;Cl -0,008.

- примеси аргона, %: O - 0,005; N - 0,002.

Восстановление идет по реакции (5):

3960,541014,82 10003975,36

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.    (5)

189,72(TiCl4 ); 48,61(2Mg); 47,9(Ti ); 190,42(2MgCl2).

На 47,9 кг титана потребуется 189,71 кг тетрахлорида титана

На 1000 кг титана потребуется х кг тетрахлорида титана

х = 3960,54 кг тетрахлорида титана

Находим количество тетрахлорида титана с примесями:

3960,54 / 0,99983 = 3961,21 кг,

в том числе:

FeCl3: 3961,21·3·10-5 = 0,118 кг

SiCl4: 3961,21·5·10-5 = 0,198 кг

AlCl3: 3961,21·5·10-5 = 0,198 кг

VOCl3: 3961,21·3,4·10-5 = 0,134 кг

O: 3961,21·0,6·10-5 = 0,023 кг

0,118 0,053 00,081 0,207

2FeiCl3 + 3Mg = 2Fe + 3MgCl2

162,2 72,9 111,7 285,6

0,198 0,056 0,032 0,221

SiCl4 + 2Mg = Si + 2MgCl2

169,8 48,61 28,08 190,42

0,198 0,054 0,02 0,212

AlCl3 + 3Mg = 2Al + 3MgCl2

266,66 72,9 26,98 285,6

0,134 0,009 0,106 0,036

2VOCl3 + Mg = 2VOCl2 + MgCl2

346,58 24,3 275,68 95,2

Кислород = 0,023 кг.

Общее количество магния составляет:

1014,84 + 0,053 + 0,056 + 0,054 + 0,009 = 1015,012 кг.

Количество магния с примесями:

1015,72 / 0,99832 = 1016,72 кг.

Коэффициент использования Mg принимаем равным за 60%:

1016,72 / 0,6 = 1694,533 кг.

Избыток Mg: 1694,533 - 1016,72 = 677,813 кг.

Mg = 1694,533 · 0,99832 = 1691,686 кг,

Fe = 1694,533 · 0,0005 = 0,847 кг,

Ni = 1694,533 · 0,0005 = 0,847 кг,

O = 1694,533 · 0,0002 = 0,338 кг,

N = 1694,533 · 0,0002 = 0,338 кг,

Si = 1694,533 · 0,0002 = 0,338 кг,

Cl = 1694,533 · 0,00008 = 0,135 кг.

Общее количество MgCl2 образующегося во время восстановления:

3975,36 + 0,207 + 0,221 + 0,212 + 0,036 = 3976,036 кг.

Теперь сделаем рассчет с учетом адания,производительностью 20 000 т/год титановой губки.

Потребуется тетрахлорида титана:

3961,21 * 20000 = 79344,2 т.

Общее количество магния с учетом использования составляет:

1694,533 * 20000 = 33890,66 т.

Общее количество MgCl2 образующегося во время восстановления:

3976,036 * 20000 = 79520,72 т.

 

4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

 

Производство губчатого титана на всех переделах связано с применением и получением вредных химических веществ в различных агрессивных состояниях. Эти вещества при нарушении профилактических мер могут попасть в атмосферу производственных помещений, землю, сточные воды и представить опасность как для самих рабочих, так и для населения, живущего вблизи предприятия. В процессе производства рабочие управляют различными механизмами с электрическими приводами, обслуживают грузозахватные механизмы.

В этих условиях отклонения от правил технической эксплуатации, техники безопасности может вызвать аварию и несчастный случай.

Рабочие, впервые принятые на производство и не имеющие удостоверения по специальности проходят вводный инструктаж по технике безопасности в отделе охраны труда предприятия, который знакомит с общими правила поведения людей на территории завода и его цехов, с правилами пожарной безопасности.

Отдел охраны труда предприятия выдает рабочему на руки "Личную карточку инструктажа" и с этим документом его направляют непосредственно в цех. Администрация цеха обеспечивает вновь принятого рабочего спецодеждой, спецобувью, специальными средствами защиты, выделяет ему место в бытовой комнате, выдает на руки и направляет к мастеру, который отвечает за соблюдение требований охраны труда этим рабочим.

Рабочего допускают к самостоятельной работе только после прохождения им инструктажа на рабочем месте, сдачи экзамена по технике безопасности для конкретной специальности.

В процессе самостоятельной работы с рабочим не менее двух раз в году проводят повторный инструктаж по безопасности и плану ликвидации аварии. Важным значением для безопасных условий труда имеет соблюдение трудовой дисциплины. Игнорирование правил ношения защитной одежды, специальной обуви, средств защиты органов дыхания, выполнение чужих функций работы на неисправном оборудовании - основные причины аварии и несчастных случаев на производстве.

Для профилактики производственного травматизма, профзаболеваний, исключения аварии при производстве губчатого титана внедрена система управления охраной труда.

На всех предприятиях, во всех цехах создаются кабинеты по охране труда, призваны стать центрами по повышению знаний рабочих, воспитанию в них сознательного отношения к выполнению требований техники безопасности и производственной санитарии.

Администрация предприятия цеха обязана разрабатывать ежегодные планы по охране труда и технике безопасности, проводить анализ производственного травматизма

 

 

 

Заключение

 

В курсовой работе представлена усовершенствованная технологическая схема получения титановой губки методом вакуумной сепарации. Производительность отделения - 20000 тонн титановой губки в год. Дано обоснование технологической схемы процесса вакуумной сепарации. Предоставлен чертеж аппарата сепарации для проведения данного технологического процесса.

 

 

 

Список литературы

 

1.Худайбергенов Т.Е. Титано-магниевое производство. Технология переработки промпродуктов и отходов. Учебно-научное издание для ВУЗов. - Алматы, 1996 г. 178 с.

2.Металлургия титана. В.А. Гармата, Б.С. Гуняницкий, В.Ю. Орашнин и др. - М.: Металлургия, 1976-643 с.

3.Байбеков М.К., Павлов В.Д., Чепрасов И.М. Магниетермическое производство губчатого титана. -М.: Металлургия, 1984. - 96 с.

4.Выщелачивание магниетермической реакционной массы в насыщенных растворах хлорида магния / Р.А. Сандер, А.А. Захаревич, А.П. Петрунько и др. -Запорожье, 1985. Научные труды Института титана.

5.Проработка технических решений по конструкции и технико-экономическим показателя аппаратов восстановления и вакуумной сепарации с рядом стоящим конденсатором. Исполнитель - институт титана. приложение к аннотации за Ш квартал 1998 г по контракту 48/98 от 29.04.98.

6.В.И. Олейниченко, В.М.Мальшин , В.В. Прокопьев. Улучшение условий труда формирования оборотного конденсата при получении губчатого титана. В сборниках химической технологии титана. -Запорожье, 1985 г. Научный труда Института титана. С.67.

7.Устройство для получения титана / О.А. Путин, А.А. Путин, А.М. Хлебников и др -Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского Института титана. Опубл. 20.02.90. А.с. 1716797. Патент ВПВ № 009135.

8.Устройство для вакум термической очистки губчатого титана / Г.П. Снисарь, А.Г. Суслин, О.А. Константинович и др. - Всесоюзный Научно - исследовательский и проектный Институт титана, Запорожье. А. с. 1600349. Опублик. 24.09.90.

9.Разработка способа сепарации губчатого титана с использованием электромагнитного нагрева / Ю.М. Рябухин, Н.А. Пампушко, А.Е. Андреев и др. - Отчет о научно- исследовательской работе, тема № 10-82-45, Институт титана. -Запорожье, 1984 - 79 с.

 

 

Приложение А