Proiectarea unui Grup de Contact din Cadrul Unei Instalații de Obținere a Acidului Sulfuric din Sulf

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 147 în total

Cuvinte : 22781

Mărime: 3.32MB (arhivat)

Publicat de: Emil Muntean

Puncte necesare: 12

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Prof.Dr.Ing Ion Balasanian

UNIVERSITATEA TEHNICA „GH.ASACHI” IASI FACULTATEA DE CHIMIE INDUSTRIALA

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Memoriu tehnic 6
Capitolul I. Tehnologia fabricatiei 9
1.1.Proprietatile produsului finit 9
1.1.1.Caracterizarea prin proprietati chimice 9
1.1.2.Caracterizarea prin proprietati fizice generale 11
1.1.3. Proprietati fizice de echilibru 14
1.1.4 Caracterizarea prin proprietati fizice de formare 18
1.2 Tehnologia adoptata 19
1.2.1. Variante tehnologice 19
1.2.2 Tehnologia adoptata 23
1.3. Caracteristicile materiei prime, intermediare si auxiliare 26
1.3.1. Conditiile de calitate a materiei prime 28
1.3.2.Caracterizarea gazelor sulfuroase 33
1.3.3 Caracterizarea catalizatorului 36
1.4. Calculul necesarului de materie prima 37
1.4.1. Calculul debitului si compozitiei gazelor sulfuroase 39
1.4.2 Compozitia gazelor sulfuroase la intrare în grupul de contact 40
1.4.3 Compozitia gazelor sulfuroase, intrare strat II (intrare grup contact cu diluare) 40
1.4.4. Compozitia gazelor sulfuroase, intrare treapta II de oxidare 41
Capitolul II. Modelarea procesului de oxidare catalitica a SO2 43
2.1. Mecanismul procesului 44
2.2 Modele de bilant 44
2.2.1.Modelul de bilant de masa 46
2.2.2. Modelul de bilant termic 47
2.3. Modelarea procesului în conditiile echilibrului 48
2.4. Modelarea cinetica a procesului de oxidare catalitica a SO2 48
2.4.1.Modele cinetice în conditiile sectorului industrial 50
2.4.2. Ecuatia cinetica 51
2.4.3. Gradul de eficacitate 51
Capitolul III. Regimul tehnologic al grupului de contact 53
3.1. Domeniul de desfasurare al procesului 53
3.2. Regimul temperaturilor optime 56
3.3. Regimul adiabatic optim 58
3.4. Regimul tehnologic al grupului de contact 62
3.4.1. Bilant oxidare SO2 strat I 64
3.4.2. Bilant oxidare SO2 strat II 67
3.4.3. Bilanturi oxidare strat III 70
3.4.4. Bilanturi oxidare strat IV 73
3.4.5. Racire indirecta în vaporizator 76
3.4.6. Bilant racire indirecta 2 77
3.4.7. Bilant racire indirecta 1 80
Capitolul IV. Dimensionarea utilajelor 82
4.1. Dimensionarea sobei de contact 83
4.1.1. Alegerea tipului de utilaj. Fisa tehnica 83
4.1.2. Determinarea parametrilor constructivi ai reactorului 85
4.1.2.1. Calculul diametrului reactorului 92
4.1.2.2. Calculul înaltimii reactorului 96
4.1.3. Calculul hidrodinamic al reactorului 96
4.2. Dimensionarea schimbatorului de caldura 98
4.2.1. Alegerea tipului de utilaj. Fisa tehnica 108
4.2.2. Determinarea parametrilor constructivi ai schimbatorului de
caldura etajat 108
4.3. Dimensionarea economizorului 110
4.3.1. Fisa tehnica a utilajului 110
4.3.2. Determinarea parametrilor constructivi ai economizorului 111
4.3.2.1. Calculul diametrului turnului 112
4.3.2.2. Calculul suprafetei de transfer termic 112
4.3.2.3. Calculul termic al economizorului 113
Capitolul V. Exploatarea instalatiei 115
5.1. Controlul de calitate si pe faze de fabricatie 115
5.2. Reglarea si automatizarea procesului tehnologic 116
5.3. Utilitati 116
5.3.1. Energie electrica 116
5.3.2. Apa industriala 117
5.3.3. Apa demineralizata 117
5.3.4. Apa potabila 117
5.3.5. Aer instrumental 117
5.3.6. Aer tehnologic 117
5.3.7. Abur 118
5.4. Subproduse. Resurse energetice secundare 118
5.4.1. Deseuri recuperabile 118
5.4.2. Gaze reziduale 118
5.5. Toxicologie si protectia muncii 119
5.6. Coroziune si protectia anticoroziva 120
5.6.1. Medii corozive. Coroziunea în solutii de acid sulfuric 121
5.6.2. Protectia anticoroziva 121
Capitolul VI. Studiul de fezabilitate 122
6.1 Motivul 125
6.2. Piata 127
6.3. Programul de productie 129
6.4. Capacitatea de productie 130
6.5. Materii prime si materiale. Utilitati 130
6.6. Conditii locale 136
6.7. Resurse umane 141
6.8. Engeneering 141
6.9. Calculul costului 143
6.10. Bugetul 143
6.11. Analiza economica 143
6.12. Analiza de risc 144
6.13. Proiectarea managementului 144
Capitolul VII. Bibliografie 146

Extras din proiect

TEMA DE PROIECTARE:

Proiectarea unui grup de contact din cadrul unei instalatii de obtinere a H2SO4 din sulf.

Capacitatea de productie a instalatiei este de 600 tone H2SO4MH/zi, productia livrându-se sub forma solutiilor cu 96% H2SO4.

Memoriu tehnic

Prezentul proiect structurat pe sapte capitole îsi propune sa realizeze analiza procesului de oxidare catalitica a SO2, proiectarea principalelor utilaje, exploatarea instalatiei si un studiu de fezabilitate.

Acidul sulfuric este unul din produsele de baza ale industriei chimice fiind folosit în cele mai diverse ramuri ale economiei nationale.

În capitolul I este prezentata tehnologia de fabricatie a acidului sulfuric.S-au prezentat procedeele de obtinere a acidului sulfuric din sulf adoptîndu-se procedeul DC/DA deoarece: permite obtinerea unui grad de conversie mai ridicat, este mai flexibil în exploatare, se obtin sortimente de calitate superioara si permite reducerea continutului de SO2 în gazele reziduale sub 300 p.p.m.

S-au tratat mai complex proprietatile fazelor reactant si produs finit, cuprinzând pentru faza gazoasa: caldura specifica, vîscozitatea, coeficientul de conductivitate termica, densitatea.

Necesarul de materie prima, pentru o capacitate de productie impusa de 600 tone H2SO4MH/zi este de = 202,6380 t/zi

rezultând un consum specific de sulf de 0,3377 tS/ tH2SO4MH.

Debitul de gaze pentru intrare grup contact este de 57329,68024 Nm3/h corespunzator urmatoarelor compozitii: 0,10; 0,11; 0,79.

Debitul de gaze pentru intrare grup contact cu diluare este de 67446,68264 Nm3/h corespunzator urmatoarelor compozitii: 0,085; 0,125; 0,79.

Pentru intrare în treapta a II-a de oxidare avem urmatoarea compozitie a gazelor sulfuroase: 0,00483; 0,09624; 0,00046; 0,89847 de unde a rezultat un debit de 58304,2708 Nm3/h.

Capitolul II prezinta pe larg modelarea procesului de oxidare catalitica a SO2. Analiza procesului s-a facut pe baza modelelor de bilant de masa, termic si la echibru.

În acest capitol se mai descrie modelarea cinetica a procesului de oxidare a SO2, ecutia cinetica si gradul de eficacitate.

Capitolul III prezinta regimul tehnologic al grupului de contact. Domeniul de desfasurare a procesului este cuprins între 4200-6250C.

S-a prezentat regimul adiabatic care consta din alegerea temperaturilor si gradelor de transformare la intrarea si iesirea din fiecare strat. Regimul tehnologic al grupului de contact se obtine în urma rezolvarii modelului matematic de bilant si termic pentru întreaga instalatie. Toate datele necesare pentru calcul sunt prezentate în tabelele din capitolul III.

Compozitia gazelor, debitul volumetric si caldurile iesite din fiecare strat au urmatoarele valori:

Strat I: 0,03381; 0,07899; 0,06968; 0,81752;

5,234 10-7 kJ/h.

Strat II: 0,015; 0,093; 0,073; 0,819; 5,410 10-7 kJ/h.

Strat III: 0,00443; 0,08818; 0,08415; 0,82324;

4,684 10-7 kJ/h.

Strat IV: 0,0002; 0,0942; 0,0046; 0,908;

3,6738 10-7 kJ/h.

Caldura eliminata din vaporizator este de 0,923 10-7 kJ/h.

Caldura schimbata în partea inferioara este 2,766 10-7 kJ/h, iar în partea superioara 0,5194 10-7 kJ/h.

Soba de contact, schimbatorul de caldura etajat si economizorul au fost descrise constructiv si functional în capitolul IV.

Dimensiunile radiale ale reactorului sunt: