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