Методы производства TiCl4

Момент сопротивления этого сечения при изгибе:

 м3

где σид – допускаемое напряжение на изгиб.

Номинальную расчетную толщину лопасти определяем:

м мм

С учетом двусторонней прибавки на коррозию и округления размера – принимаем  S=16мм

Поперечное сечение лопасти в месте присоединения ее к ступице имеет крестообразную форму. Момент сопротивления этого сечения при изгибе:

т.е.     W>W'>17,53∙10-6 м3 

Нагрузку на один болт в соединении двух половин перемешивающего устройства при расстоянии между болтами в горизонтальном направлении A=0,1м определяем по формуле:

 МН

Расчетное сечение болта по внутреннему диаметру резьбы, полагая коэффициент К=1 и считая z=1 определяем по формуле:

  м2

Подбираем по таблице болты М22*1,5( м2; К=0,4).

Проверяем правильность выбора болтов:

> м2

Условие выполняется.

Таким образом в качестве аппарата для процесса выщелачиания мы выбрали реактор  с рубашкой и якорным перемешивающим устройством, т. к. при ведении процесса нам необходимо нагревать реакционную массу, и обеспечивать непрерывное  ее перемешивание, недопуская кристаллизации или осаждения технической пятиокиси ванадия. Выбор якорного перемешивающего устройства осуществлялся исходя из технологического процесса и свойств реагирующих веществ.

 

 

Основные параметры выбранного оборудования:

Высота – 2,7 м

Диаметр обечайки реактора – 1,8 м

Диаметр обечайки рубашки реактора – 2,004 м

Размах мешалки – 1,6 м

Скорость вращения мешалки – 2 сек-1

Мощность необходимая для перемешивания реакционной массы – 30909 Вт 
3. КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

 

Оперативный технологический контроль производства пятиокиси ванадия осуществляют по показаниям установленных приборов и по данным ручных измерений параметров.

Аналитический контроль производят анализом проб в соответствии со схемой контроля.

Контролю подлежат те параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом. Обязательному контролю подлежат параметры, значения которых регламентируются технологической картой.

При проведении процесса выщелачивания  технической пятиокиси ванадия  основным технологическим параметром является значение pH раствора. При достижении определенного значения pH процесс выщелачивания останавливается.

Для измерения значения рН растворов при выщелачивании технической пятиокиси ванадия или переработке кеков используется датчик 381+pH/ORP совместно с микропроцессорным анализатором Rosemount 54pH/ORP, установленным на местном щите КИПиА. Данный анализатор производит индикацию значения рН.

При проведении процесса выщелачивания осуществляется нагрев растворов в реакторе до 90˚С подачей пара в рубашку реактора. Подача пара осуществляется открытием вентиля вручную. Температуру необходимо контролировать для предотвращения вскипания раствора.

Для измерения температуры в реакторе выщелачивания используются термоэлектрические преобразователи ТХК – 0193(поз.6а) с градуировкой ХК для измерения температуры до 100°С. Корпус преобразователей выполнен из материала Х18Н10Т.

Для индикации и регистрации температуры в реакторах используется вторичный прибор Альфалог 100(поз.5б) с градуировкой ХК, диаграммной лентой 100мм и шкалой от 0 до 100˚С. Данный прибор показывает и регистрирует температуру растворов в обоих реакторах. Он установлен на щите КИПиА.

 

4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

 

При получении пятиокиси ванадия образуются газообразные, жидкие, твердые отходы, загрязняющие окружающую среду.

Твёрдые отходы (кеки) с фильтр – пресса после выщелачивания технической пятиокиси ванадия направляются на переработку или вывозятся на полигон и складируются.

Маточные растворы и промывочные воды образующиеся после процесса фильтрации метаванадата аммония частично направляются в голову процесса для уменьшения потерь V2O5, а частично сливаются в производственную канализацию и поступают на очистные сооружения.

Отходящие газы от прокалочной печи, образующейся при прокаливании метаванадата аммония, проходят через систему пылеулавливания, в состав которой входят: вентилятор ВВД – 8, бак раствора щёлочи для гидроциклона, погружной насос (Q = 64 м3), гидроциклон и система газоходов.

Для работы системы используют раствор едкого натра с массовой концентрацией 40 г/дм3. При подаче щелочного раствора на орошение газов в гидроциклоне создается сплошная жидкостная пленка, обеспечивающая перепад давления на гидроциклоне 200 – 400 Па. При таком перепаде давления обеспечивается максимальная степень очистки прокалочных газов от пыли и вакуумметрическое давление на выходе из печи минус (20 – 50) Па.

Очищенные от пыли газы вентилятором высокого давления сбрасываются в катодный боров, после чего поступают в цех пыле – газоулавливания, где утилизируются.

 

5. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

 

5.1 Техника безопасности  и охрана труда

 

К самостоятельной работе в производстве титана и редких металлов допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, теоретическое и практическое обучение по данной профессии, инструктаж по пожарной безопасности, первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте, обучение безопасным методам и приемам труда, сдавшие экзамены квалификационной комиссии цеха.

Лица работающие в цехе обязаны:

• соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленного на предприятии;
• соблюдать требования инструкции о мерах пожарной безопасности цеха № 39;
• соблюдать требования по безопасной эксплуатации оборудования;
• использовать по назначению и бережно относиться к выданным средствам индивидуальной защиты.
• уметь оказывать первую доврачебную помощь пострадавшему при несчастном случае;
• знать местоположение средств оказания доврачебной помощи, первичных средств пожаротушения, главных и запасных выходов, путей эвакуации в случае аварии или пожара;
• выполнять только порученную работу;

содержать рабочее место в чистоте и порядке.

При производстве пятиокиси ванадия основными опасными и вредными производственными факторами являются: горячие поверхности печи и инструментов, электрический ток, перемещение грузов краном, выделение в воздух рабочей зоны вредных химических веществ.

Во время ведения технологических процессов необходимо знать свойства тех продуктов и сырья, с которыми работают, порядок обращения с ними, способы защиты и оказание первой помощи при отравлении. К опасным и вредным для здоровья относятся следующие вещества:

Едкий натр (каустическая сода) – представляет собой едкое вещество. При попадании на кожу вызывает химические ожоги, а при длительном воздействии может вызывать язвы и экземы. Попадание едкого натра в глаза может привести к тяжелым заболеваниям глаз и даже потере зрения. При попадании едкого натра на кожу или в глаза его необходимо смыть большим количеством воды.

ПДК аэрозоля едкого натра – 0,5 мг/м3.

Пятиокись ванадия – оказывает раздражающее действие на органы дыхания, вызывает бронхиты, пневмонии. Длительное воздействие соединений ванадия вызывает функциональные нарушения со стороны центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечные заболевания, воспалительные и аллергические заболевания кожи.

Средства защиты: противогаз марки «В» или «БКФ», респиратор типа «Лепесток».

При отравлении пылью пятиокиси ванадия необходимо вывести на свежий воздух, давать пить теплое молоко.

ПДК пятиокиси ванадия – 0,5 мг/м3.

Аммиак – бесцветный газ с резким запахом. Отравление аммиаком носит острый характер. Оказывает сильное раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз.

Средства защиты: противогаз марки «КД.

Первая помощь: немедленная дача кислорода, вдыхать теплые водяные пары с добавлением уксуса.

ПДК аммиака в воздухе – 20 мг/м3.

При обслуживании электрооборудования существует опасность поражения электрическим током.

При поражении электротоком возможны механические повреждения тканей, тепловые воздействия – ожоги, электрохимическое воздействие на кровь и другие элементы организма, поражение центральной нервной системы и сердца.

Различают электрические удары, при которых поражается весь организм, и электротравмы (местные поражения).

Ток силой до 0,05 А и выше опасен, а ток 0,1 А и выше опасен смертельным исходом.

Безопасным напряжением в сухом открытом помещении считается напряжение не выше 36 В, но во влажных и закрытых сосудах безопасным считается напряжение до 12 В.

Первая помощь: немедленно освободить пострадавшего от источника тока. Если пострадавший находится в бессознательном состоянии ему необходимо начать делать массаж сердца.

Во избежание поражения электротоком нужно использовать средства защиты: резиновые диэлектрические перчатки, резиновые сапоги, изолирующие подставки или коврики.

Работать нужно в спецодежде, установленной типовыми отраслевыми нормами для данной профессии: суконный костюм, нательное белье, резиновые сапоги, кислото-защитные рукавицы, защитные очки марки ЗНР-72Т, головной убор.

При несчастном случае необходимо оказать пострадавшему первую доврачебную помощь, сообщить о случившемся мастеру или руководству цеха, принять меры по сохранению обстановки происшествия (состояние оборудования), если это не создает опасности для окружающих. В случае необходимости обратиться в медпункт или вызвать скорую помощь .

 

5.2 Противопожарные  мероприятия

 

Здание отделения ХМУ-1 на ОАО "АВИСМА" по методике определения помещений и зданий, производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности (ОНТП-24-86) относится к категории "Г".

К категории "Г" отнесены помещения, в которых обращаются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии. Процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, горючих газов, жидкости и твердых веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Степень огнестойкости здания отделения - 1. В цехе предусмотрены защитные мероприятия предохраняющие от пожара:

Не нарушать правила эксплуатации электрооборудования.

На складах и в отделении должны быть 4 порошковых огнетушителя, а так же ящик с песком (емкость 1 м2), лопата, войлок, кошма или асбест (2 х 1,5 м).

Электроустановки тушить только порошковым огнетушителем или песком.

Отделение должно быть оборудовано специальными местами для курения, а бытовые помещения отделены от производственных транспортными коридорами.

С целью своевременного оповещения о возникновении пожара у каждого телефонного аппарата укрепляются таблички с указанием номеров телефонов для вызова пожарной охраны, действует система оповещения.

Разработана и вывешена схема эвакуации людей из помещений цеха в случае пожара.

 

  Список литературы

 

1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.2-е. В 2-х кн.: Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. М.: «Химия», 1995;
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: «Химия», 1973;
3. К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А Носков «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии». «Химия», Л.: 1987;
4. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. «Процессы и аппараты химической технологии». «Химия», М.:1967;
5. И. Л.    Иоффе    «Проектирование    процессов    и    аппаратов    химической технологии». «Химия».: 1991;
6. Лащинский А.А., Толчинский А.  Р.  Основы конструирования и расчета химической аппаратуры, 2-е изд. Л.: Машиностроение, 1970;
7. ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы расчета на прочность»;
8. ОСТ 26291-94 «Сосуды и аппараты стальные сварные» - М., НПО ОБТ, 1994;
9. А.Э. Генкин «Оборудование химических заводов» М.: «Высшая школа», 1970
10. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.-Л.: Химия, 1970.