Курсовая работа (т): Производство аммофоса

1.4 Технологическая характеристика оборудования

Омасливание аммофоса производится для снижения пылимости при погрузо-разгрузочных работах при предъявлении потребителем дополнительных требований к качеству продукта. Конвейером поз.1313 аммофос подается в барабан-кондиционер поз.1300, где происходит охлаждение и омасливание. Охлаждение аммофоса осуществляется атмосферным воздухом в прямоточном режиме. Воздух протягивается через барабан хвостовым вентилятором поз.1309. Отработанный теплоноситель поступает в систему газоочистки.

Барабан-кондиционер представляет собой цилиндрический барабан диаметром 3500 мм и длиной 18000 мм, установленный под углом наклона к горизонтали 10 и вращающийся со скоростью 3 об/мин на двух роликовых опорных станциях. В горячем конце барабана находится гладкостенная зона, ограниченная на входе подпорным кольцом диаметром 2400 мм, в средней части - подъёмно-лопастная насадка, заканчивающаяся подпорным кольцом диаметром 2000 мм, в холодном конце - продольная подъёмная насадка, ограниченная на выходе подпорным кольцом диаметром 3000 мм. Гладкостенная зона служит для предотвращения пылеуноса, насадка - для перемешивания продукта с целью интенсификации процесса охлаждения в средней зоне и процесса омасливания в холодном конце. Кондиционирующая жидкость с температурой 40-70 0С распыливается сжатым воздухом через форсунку на гранулы продукта на расстоянии 2 м от выхода из барабана. Основой кондиционирующей жидкости является индустриальное масло И20А или МК-40. Масло поступает в цех в железнодорожных цистернах оборудованных ТЭНами. При застывании масла железнодорожные цистерны с маслом подогревают в узле разогрева СКП, далее при поступлении в ЦФУ возможен дополнительный подогрев. Из цистерн поз.Е2 насосом поз. Н (1) масло раскачивается в сборники поз. Е1 (1,2) на омасливание аммофоса. Из сборника поз.Е 1(1,2) насосом поз. Н 2(1), через форсунку в барабан-кондиционер подается индустриальное масло марки И-20А или МК-40, где происходит равномерное покрытие поверхности гранул тонким слоем масла, предотвращающим пыление аммофоса. В сборниках Е1(1,2) также установлены ТЭНы для разогрева масла. В сборниках поз. Е1(1,2) контролируется уровень и температура масла.

Допускается, при проведении капитальных ремонтов, добавление отработанного масла от редукторов транспортеров, элеваторов, маслостанций БГС. Масло доставляется погрузчиком в бочках и насосом перекачивается в сборники поз. Е1(1,2). Для предотвращения засорения форсунок масло проходит через фильтры Ф5. Предусмотрена также подача масла в резервные емкости и выдача его технологию.

Аммофос из барабана-кондиционера поз.1300 поступает на элеватор поз.1317, которым подается на конвейер поз.111,112 для транспортировки в отделение дообработки и подготовки аммофоса. Запыленный воздух от барабана кондиционера поз.1300 поступает в скруббер “Вентури” поз.1307, который орошается раствором фосфатов аммония. Раствор подается прямотоком с загрязненным воздухом из сборника поз.40 (3) насосом поз.717. После скруббера “Вентури” воздух проходит через сепарационную камеру поз.1308. Далее очищенный воздух вентилятором поз.1309 через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу. Стоки от сепарационной камеры поступают в сборник поз.40 (3).

1.5 Мероприятия по безопасному обслуживанию оборудования

. Основные правила пуска оборудования в эксплуатацию.

Прием и пуск оборудования в эксплуатацию после кратковременных и длительных остановок на техническое обслуживание и ремонты производится в соответствии с инструкцией N 7-ОП-300 «Инструкция по остановке производства на капитальный ремонт и пуску производства после капитального ремонта».

Прием в эксплуатацию оборудования после ремонта оформляется актом, который подписывается начальником и механиком цеха, а также лицом, руководившим ремонтными работами.

Пуск оборудования (технологических систем) производится по распоряжению начальника цеха.

Перед пуском оборудования необходимо проверить:

―готовность снабжения цеха сырьем;

―готовность основного технологического и вспомогательного оборудования;

―готовность электрооборудования, приборов и систем КИПиА;

―готовность лаборанта к проведению аналитического контроля;

―состояние трубопроводов и положение трубопроводной арматуры.

Принять в цех сырье:

заполнить сборник поз.3213, 8/1 фосфорной кислотой, включить перемешивающее устройство;

если на трубопроводе аммиака производились работы и трубопровод не заполнен аммиаком, принять аммиак, для чего необходимо предварительно продуть паром аммиакопровод от отделения жидкого аммиака до реактора САИ поз.1212, поз.1

Цех пускать согласно инструкции 7-ОП-300 в следующем порядке:

―пуск на циркуляцию кислотного и пульпового насосов;

―пуск узла абсорбции аммиака и фтора;

―пуск узла очистки газов от пыли (рассев и дробление);

―загрузка ретура в аппарат БГС;

―пуск узла нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком;

―розжиг газовой топки;

―пуск транспортерной цепочки;

―пуск узла гранулирования и сушки аммофоса;

―пуск узла рассева и дробления аммофоса.

―пуск узла омасливания.

Основные правила плановой остановки производства аммофоса.

Плановая остановка оборудования (технологических систем) производится по распоряжению начальника цеха.

Основные правила плановой остановки:

―предупредить цеха и отделения, подающие фосфорную кислоту, газообразный аммиак, кислые стоки от ЦНОСВиВ, природный газ и другие энергоресурсы;

―прекратить прием фосфорной кислоты в сборник поз.3213, 8/1

―выработать фосфорную кислоту из сборника поз.3213; 8/1

―прекратить подачу газообразного аммиака в реактор САИ и закрыть подачу фосфорной кислоты;

―закрыть запорную арматуру на входе аммиака в производство аммофоса;

―пропарить вход аммиака в реактор САИ;

―на трубопроводе аммиака установить заглушку;

―выработать пульпу из реактора САИ;

―выработать аммофосную пульпу из сборника;

―остановить пульповой насос, пропарить корпус насоса и пульпопроводы и жидкость слить в приямок;

―пропарить форсунки подачи пульпы в аппараты БГС;

―снизить количество ретура в системе до 40 т/ч, выводя избыток на склад;

―погасить топки, закрыть задвижки на входе природного газа в топки, сбросить газ на свечу;

―после снижения температуры на входе в БГС до 250 °С остановить вентилятор подачи воздуха в топку;

―после снижения температуры газов на выходе из БГС до 80 °С остановить хвостовой вентилятор, остановить БГС и все оборудование ретурного цикла и склада готового продукта;

―прекратить подачу кислых стоков из ЦНОСВиВ.

―прекратить подачу масла на омасливание.

. Основные правила безопасного ведения технологического процесса содержат следующие требования:

В эксплуатации может находиться только технически исправные оборудование и коммуникации при наличии исправных ограждений на движущихся частях механизмов, заземления на электродвигателях и пусковой аппаратуре.

На фланцевые соединения трубопроводов должны быть надеты защитные кожухи, легко снимаемые при работе. Проливы фосфорной и серной кислот должны нейтрализоваться известью.

Монтажные проемы, площадки обслуживания должны иметь исправные ограждения.

Горячие участки трубопроводов, оборудования должны иметь теплоизоляцию.

Обслуживание оборудования разрешается только лицам, прошедшим обучение, имеющим допуск к самостоятельной работе и прошедшим инструктаж по технике безопасности на данном рабочем месте.

Все оборудование, содержащее взрывоопасные и токсические вещества, должно быть установлено в зоне, изолированной от остальной части здания, электрооборудование в опасной зоне должно быть установлено во взрывобезопасном исполнении, трубопроводы и оборудование во избежание образования статических электрических зарядов должно быть заземлено.

Все оборудование, из которого возможно выделение газа и пыли в цех, должно быть герметичным и работать под разрежением.

При разливе масла необходимо собрать его в отдельную тару, место разлива протереть ветошью. При разливе масла на открытой площадке место разлива засыпать песком с последующим его удалением. При загорании масла применяют все средства пожаротушения, кроме воды.

Обслуживающий персонал обязан соблюдать установленные правила пpиема-сдачи оборудования по смене, порядок пуска и остановки оборудования, правила подготовки оборудования к ремонту и пуска его в работу после ремонта, правила обслуживания оборудования во время эксплуатации, правила содержания рабочего места, правила пользования инструментом и приспособлениями.

Оборудование и коммуникации должны периодически подвергаться осмотрам, планово-пpедупpедительным, текущим и капитальным ремонтам в соответствии с установленными ноpмами и утвержденными графиками.

Должно быть обеспечено соблюдение правил эксплуатации вентиляционного оборудования и систем пылегазоочистки.

Соблюдение правил промышленной санитарии и личной гигиены.

Систематический лабоpатоpный контроль за состоянием воздушной среды, микроклимата в производственных помещениях.

Использование средств индивидуальной защиты и соответствующей спецодежды.

В местах, связанных с возможностью получения химических ожогов, должны устанавливаться аварийные ванны с проточной водой.

Обслуживающий персонал должен быть обучен основным правилам оказания первой помощи.

Наличие в производстве электротехнических установок, электропроводки, находящихся под электрическим напряжением может быть источником поражения человека электрическим током.Поддержание электрооборудования согласно «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и «Правил технической безопасности»

(ПТБ) является необходимой мерой безопасности при эксплуатации электроустановок и возлагается на электротехнический персонал цеха.

Для не электротехнического персонала, обслуживающего оборудование для каждого рабочего места разработаны инструкции, где указаны меры безопасности. В большинстве случаев поражение электрическим током происходит от прикосновения к токоведущим частям электрооборудования и проводки, находящихся под напряжением. Поражение электротоком может иметь место от прикосновения к корпусу машин (нетоковедущая часть) при нарушении изоляции одной из фаз, поэтому все корпуса электрических машин должны быть заземлены.

. Правила пуска и остановки в зимнее время.

В зимнее время правила соответствуют правилам пуска и остановки в летнее время. Зимой принимаются дополнительные меры во избежание кристаллизации замерзающих веществ (дренирование и продувка трубопроводов и оборудования).

. Основные правила приемки, складирования, хранения и перевозки сырья, материалов, полупродуктов и готового продукта. Фосфорную кислоту, газообразный аммиак транспортируют по трубопроводам. Фосфорную кислоту хранят в емкости с мешалкой, аммиак не хранят в производстве. Индустриальное масло поступает в железнодорожных цистернах. Перед пуском цеха после ремонта трубопроводы испытывают на прочность и плотность, трубопроводы аммиака и природного газа продувают инертным газом или паром. Сборник фосфорной кислоты перед приемом кислоты проверяют на герметичность. Реактор САИ перед пуском проверяют на герметичность и продувают паром. Аммофос транспортируют и загружают ленточными конвейерами, элеваторами в железнодорожные вагоны и автомашины. Аммофос, в основном, хранят на складе насыпью.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технологические расчеты

Материальный баланс сатуратора для нейтрализации кислоты в производстве аммофоса (на 1000 кг фосфорной кислоты). Состав экстракционной фосфорной кислоты: 32% P2O5, 3,3% SO3, 1,3% MgO, 0,1% CaO, 0,65% Al2O3, 0,65% Fe2O3, 1.5% F. Состав жидкого аммиака: 99,9% NH3, 0,1% H2O. В процессе насыщения кислоты аммиаком испаряется 78 кг воды на 1000 кг кислоты. Содержание аммиака в нейтрализованной пульпе составляет 27% от общего количества P2O5.

Приход

В приходные статьи баланса включается фосфорная кислота и аммиак.

В 1000 кг фосфорной кислоты (32% P2O5) содержится, кг:

H3PO4 2O

Количество расходуемого аммиака равно 27% от общего количества P2O5 т.е:

кг

Расход

В результате обработки фосфорной кислоты аммиаком образуется пульпа и испаряется некоторое количество воды. Состав образующейся массы определяется взаимодействием кислоты с содержащимися в ней примесями и аммиаком. В основу расчета количеств получаемых солей * берем следующие стехиометрические соотношения:

+H3PO4+2H2O = MgHPO4. 3H2O;+H3PO4+H2O = CaHPO4. 2H2OO3+2H3PO4 = 2AlPO4+3H2O;

Fe2O3+2H3PO4 = 2FePO4+3H2O

NH3+H2SiF6 = (NH4)2SiF6;

2NH3+H2SO4 = (NH4)2 SO43+H3PO4 = NH4H2PO4;

NH3+H3PO4 = (NH4)2HPO4

При нейтрализации раствора фосфорной кислоты аммиаком в отделении сатурации получаются следующие соли, кг:

димагнийфосфат

в том числе кристаллизационной воды -

в том числе P2O5

[40,174,18,142 - молекулярные массы MgO, MgHPO4. 3H2O, H2O и P2O5]

дикальцийфосфат

в том числе кристаллизационной воды -

в том числе P2O5

[56 и 172 - молекулярные массыCaO и CaHPO4. 2H2O];

фосфат алюминия

в том числе P2O5

[102 и 122 - молекулярные массы Al2O3 и AlPO4];

фосфат железа

в том числе P2O5

[160 и 207 - молекулярные массы Fe2O3 и FePO4];

кремнефторид аммония

в том числе NH3

[178, 17 и 19 - молекулярные массы (NH4)2SiF6, NH3 и атомная масса фтора];

сульфат аммония

в том числе NH3

[132 и 80 - молекулярные массы (NH4)2SO4 и SO3].

Количество P2O5, связанной по первым четырем стехиометрическим соотношениям:

,1+1,25+9,05+5,75=39 кг

Остальное количество P2O5 связывается с аммиаком, образуя фосфаты аммония. Количества P2O5, нейтрализуемое аммиаком:

кг

Содержание аммиака в нейтрализованной пульпе составляет 27% от общего количества P2O5. Израсходовано аммиака на образование кремнефторида и сульфата аммония:

,5+14,02=18,5 кг

Следовательно на образование фосфатов аммония пошло аммиака:

 кг

Количество аммиака, необходимое для связывания всей оставшейся P2O5 (281 кг) в моноаммонийфосфат:

 кг