Технологiя утилiзацii нiкелю та марганцю у виробництвi синтетичних алмазiв

Дипломная работа - Химия

Другие дипломы по предмету Химия

?о визначення необхiдноi кiлькостi тепла:

(6.2)

де Qпралмаз тепло, що подаСФться з алмазом, кДж/моль;

QпрNi тепло, що подаСФться з Ni, кДж/моль;

QпрMn тепло, що подаСФться з Mn, кДж/моль;

тепло, що пiшло з H2SO4, кДж/моль;

тепло, що пiшло з H2O, кДж/моль;

QТ1р-цii тепло, що пiшло на 1у реакцiю, кДж/моль;

QТ2р-цii тепло, що пiшло на 2у реакцiю, кДж/моль;

Qвиталмаз тепло, яке виходить з алмазом, кДж/моль;

QвитNi тепло, яке виходить з Ni, кДж/моль;

QвитMn тепло, яке виходить з Mn, кДж/моль;

QвитMnSO4 тепло, яке виходить з MnSO4, кДж/моль;

QвитNiSO4 тепло, яке виходить з NiSO4, кДж/моль;

тепло, яке виходить з H2SO4, кДж/моль;

тепло, яке виходить з H2O, кДж/моль;

QвитH2 тепло, яке виходить з H2, кДж/моль;

Qвит тепло витрат (2 %), кДж/моль.

6.1 Розрахунок приходу тепла

Розрахунок приходу тепла розраховуСФться за формулою:

(6.3)

де mi маса компонента, кг;

tiвх температура входу, дорiвнюСФ 25 С;

Сi теплоСФмнiсть, кДж/мольград.

Тепло, яке надходить з алмазом:

Тепло, що надходить з нiкелем:

Тепло, що надходить з марганцем:

Тепло, яке поступаСФ з сiрчаною кислотою:

Тепло, яке поступаСФ з водою

Тепло, що пiшло на реакцiю (5.1):

Тепло, що пiшло на реакцiю (5.2):

Сумарний прихiд тепла:

6.2 Витрати тепла

Розрахунок витрату тепла розраховуСФться за формулою:

(6.4)

де tiвих вихiдна температура С.

Вихiдне тепло алмазу складаСФ:

Вихiдне тепло з нiкелем:

Вихiдне тепло з марганцем:

Вихiдне тепло NiSO4:

Вихiдне тепло MnSO4:

Тепло, що виходить з сiрчаною кислотою:

Тепло, що виходить з водою:

Вихiдне тепло з Н2:

Тепло витрат:

Тодi вихiдна температура потокiв за умови витрат дорiвнюСФ:

(6.5)

+ 2021769,7

С

Вихiдне тепло алмазу складаСФ:

Вихiдне тепло з нiкелем:

Вихiдне тепло з марганцем:

Вихiдне тепло NiSO4:

Вихiдне тепло MnSO4:

Тепло, що виходить з сiрчаною кислотою:

Тепло, що виходить з водою:

Вихiдне тепло з Н2:

Результати розрахункiв зводимо у таблицю 6.2.

Таблиця 6.2 Тепловий баланс

Прихiд теплаВитрата теплаКiлькiсть теплотикДж/мольКiлькiсть теплотикДж/мольQпралмаз730000Qпралмаз725036QпрNi1042000QпрNi31047,43QпрMn1579200QпрMn47053,84QпрH2SO423847727,7QвитNiSO48099125,2QпрH2O73968346,38QвитMnSO415869891,35QТ1р-цii28478710566,9QТ2р-цii50310QпрH2O73465361,6QвитH298260,8Qвит2021769,7Всього:101088486Всього:101068112,87. РОЗРАХУНОК ОСНОВНОГО АПАРАТУ

Реакторвилуговувач маСФ вигляд цилiндричного апарату, з конiчним днищем.

Усi апарати працюють 8 годин в день. Один цикл складаСФ 2 години. Знаючи кiлькiсть розчину, який переробляСФться за мiсяць, знайдемо обСФм розчину, який переробляСФться за один цикл.

кг/годину.

м3.

Знайдемо обСФм апарату:

, (7.1)

де (1+0,5) спiввiдношення,

кг.

л.

Так як вiдомо, що спiввiдношення висоти апарату до його дiаметру дорiвнюСФ приблизно 1,7, тодi

H = 1,7d (7.2)

З попередньоi формули знайдемо дiаметр апарату:

м.

Тодi висота апарату дорiвнюватиме iз формули (7.2):

H = 1,70,295 = 0,501 м.

Так як за умовою висота конiчноi частини апарату у 6 разiв менша за загальну висоту, то:

м.

Знайдемо обСФм конiчноi частини:

м3 = 1,9 л.

Знайдемо обСФм цилiндричноi частини апарату:

м3 = 5,7 л.

V = Vцил Vкон = 0,0057 0,0019 = 0,0038 м3.

Висоту апарату приймаСФмо 510 мм. Висоту конусноi частини приймаСФмо 85 мм. Дiаметр апарату приймаСФмо 300 мм.

РЖз зовнiшньоi сторони апарат покриваСФться рубашкою, що пiдiгрiваСФ робочий розчин.

Враховуючи середовище в апаратi вибираСФмо матерiал апарату.

Середовище: H2SO4 (15 %), при Т = 2037 ?С.

Матерiал: сталь Х18Н10Т + полiетиленова футеровка.

8. ОХОРОНА ПРАЦРЖ

8.1 Загальна характеристика умов здiйснення технологiчного процесу

8.1.1 Значення охорони працi

Охорона працi це система правових актiв та вiдповiдальних iм соцiально-економiчних, органiзацiйно технiчних, санiтарно-гiгiСФнiчних, лiкувально-профiлактичних засобiв, та заходiв якi забезпечують збереження життя, здоровя та працездатностi людини в процесi [12].

Головним ii завданням СФ забезпечення безпечноi та високопродуктивноi працi, зниження та лiквiдацiя виробничого травматизму та професiйних захворювань.

В теперiшнiй час в хiмiчнiй промисловостi здiйснюСФться комплексна механiзацiя та автоматизацiя найважливiших виробничих процесiв.

Вровадження безперервних виробничих процесiв дозволяСФ знизити велику кiлькiсть милу промислових цехiв, звести до мiнiмуму викидання шкiдливих речовин в навколишнСФ середовище. Також впроваджуСФться наукова органiзацiя працi та вдосконалене високопродуктивне обладнання. Використовуються вiдходи виробництва.

Все дозволяСФ пiдвищити не тiльки продуктивнiсть працi, але i покращити умови працi на пiдприСФмствах.

8.1.2 Аналiз небезпечних та