Введение 5
1. Анализ технологического регламента цеха №37 ПАО «КуйбышевАзот»... 8
1.1 Характеристика производства удобрения 8
1.2 Технологическая схема производства СНА/аммиачная селитры 8
1.3 Объекты вспомогательного назначения 10
1.4 Основные стадии технологического процесса 11
1.5. Расчет материального баланса 12
1.6 Характеристика производимой продукции 17
2. Анализ экологических протоколов в цехе №37 21
3. Анализ технологических решений применяемых в цехе №37 ПАО
«КуйбышевАзот» 35
3.1 Очистка технологического конденсата 35
3.2 Система воздуховодов с узлом мокрой очистки запылённого воздуха ..44
4. Разработка технологических решений по очистке запыленного воздуха и
шламовой воды в цехе 50
4.1 Разработка модернизированной технологической схемы 50
4.1.1 Испарение и подогрев аммиака 50
4.1.2 Синтез раствора аммиачной селитры 55
4.1.3 Концентрирование раствора аммиачной селитры и получение
суспензии сульфо-нитрата аммония 61
4.1.4 Охлаждение технологического пара и сбора технологического
конденсата 64
4.2. Обоснование аппаратной части 68
Заключение 72
Список используемых источников 73
Завод «КуйбышевАзот» является одним из ведущих предприятий российской химической промышленности, в частности занимает лидирующие позиции в производстве капролактама, полиамида, текстильных и технических нитей в России, СНГ и странах Восточной Европы. Кроме того, он входит в первую десятку отечественных предприятий азотной промышленности по выпуску аммиака и удобрений. [13]
Свою деятельность предприятие осуществляет по двум основным направлениям:
- капролактам и продукты его переработки;
- аммиак и азотные удобрения.
На предприятии существуют следующие технологические производства:
- Полиамид-6 -гранулят ПА-6, высокопрочная техническая нить, кордная ткань, инженерные пластики в режиме СП.
- Азотные удобрения - карбамид, аммиачная селитра, сульфат аммония, нитрат-сульфат аммония, удобрения жидкие азотные (КАС).
- Капролактам - капролактам, циклогексан, циклогексанон.
- Технологические газы - аргон, азот.
- Аммиак - аммиак, аммиачная вода.
В 2016 г. по итогам рейтинга агентства «Интерфакс-ЭРА» ПАО «КуйбышевАзот» было признано лидером экологической прозрачности в химической промышленности.
Благодаря системному подходу к природоохранной деятельности, за период 2006-2019 гг. при росте товарной продукции в 1,5 раза удельное образование стоков на тонну товарной продукции снизились в 1,6 раза, потребление воды - в 1,7 раза, электро- и теплоэнергии - в 1,4 раза.
В 2019 году по сравнению с 2018 г. при росте объемов товарной продукции на 9% и проведении пуско-наладочных работ на нескольких новых производствах, выбросы в атмосферу уменьшились на 4%, количество стоков на 8%. Валовый объем выбросов составил 47% от разрешенного.
Для достижения этой цели внедряются малоотходные, энерго- и ресурсосберегающие технологии, совершенствуется оборудование и реконструируются действующие производства. Одним из примеров внедрения новых производств является введение в эксплуатацию установки по выпуску удобрения азотного серосодержащего марки N:S (26:13). При этом, для выпуска качественной продукции, была проведена частичная реконструкция производства сульфата аммония в цехе 37. [13]
В связи с вышеописанным актуальность работы обусловлена тем, что:
1. На предприятии ПАО «КуйбышевАзот» в процессе производства сульфата аммония в цехе №37 имеется необходимость в модернизации оборудования для последующего снижении выбросов запыленного воздуха и шламовой воды.
2. При вводе в эксплуатацию установки производства удобрения азотного серосодержащего марки N:S (26:13) в цехе №37 существует вероятность высокой антропогенной нагрузки на окружающую среду в виде запыленного воздуха и большого количества загрязненных стоков. [15]
3. При использовании существующей системы очистки на производстве сульфат-нитрат аммония необходимо строго соблюдать технологический процесс, не выходить за рамки рассчитанного материального баланса. Несоблюдение данного требования может привести к получению некачественной продукции и к значительному загрязнению окружающей среды выбросами. [16]
Цель работы - снижение выбросов запыленного воздуха и шламовой воды в цехе №37 при производстве двух видов продукции: сульфата аммония и удобрения азотного серосодержащего марки N:S (26:13).
Задачи работы:
1. Проведение анализа работы вводящейся в эксплуатацию установки производства сульфат-нитрата аммония цеха №37 по очистки запыленного воздуха и шламовой воды, сравнение показателей с подобными отечественными и зарубежными объектами.
2. Определение основных факторов, вызывающие значительные выбросы запыленного воздуха в атмосферу, а также основные источники загрязнения сточных вод.
3. Предложение технологических решений, направленные на снижение объемов выбросов запыленного воздуха и сточных вод, при требуемом объеме выпускаемой продукции.
4. Проведение расчета материального баланса.
В бакалаврской работе рассмотрен процесс получения сульфо-нитрата аммония. Проанализирована схема при строительстве производства сульфо-нитрата аммония на возможные влияния на антропогенную ситуацию, сложившуюся в городе Тольятти.
В данной работе был произведен расчет материального баланса на производстве сульфо-нитрата аммония, расположенного на предприятии ПАО «КуйбышевАзот». Данное производство находиться на стадии завершение строительства и пусконаладочных работ.
Материальный баланс представлен с учетом производительности сульфат-нитрат аммония.
Собрана информация по основным видам ресурсов для технологических нужд, изучены основные показатели и физико-химические характеристики сульфат нитрат аммония а так же аммиачной селитры. Изучены стадии технологического процесса при производстве сульфат- нитрат аммония и аммиачной селитры.
Собрана информация по вредным веществам, негативно влияющих на окружающую среду. Разработан перечень мероприятий по предотвращению (сокращению) выбросов в атмосферу и сбросов вредных веществ в окружающую среду.
На основании выше изложенного можно сделать вывод, что планируемое производство нитрат-сульфат аммония экологически безопасное для атмосферы и окружающей среды. Является перспективным производством в химической промышленности в связи с высоким спросом на выпускаемую продукцию потребителями. Одним из ведущих факторов проектируемого производства в экологической сфере является безотходное производство нитрат-сульфат аммония.
1. Айнштейн В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс. В двух книгах. Книга 1: Учебник [Текст] // В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров и др. - СПб.: Лань, 2019. - 916 с.
2. Айнштейн В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс. В двух книгах. Книга 2: Учебник [Текст] // В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров и др. - СПб.: Лань, 2019. - 876 с.
3. Беспалов В.И. Оценка процессов и расчет аппаратов защиты окружающей среды: Учебное пособие [Текст] // В.И. Беспалов, С.В. Мещеряков, О.С. Гурова. - Рн/Д: Мини Тайп, 2015. - 192 с.
4. Бобович Б.Б. Процессы и аппараты переработки отходов:
Учебное пособие [Текст] // Б.Б. Бобович. - М.: Форум, 2018. - 256 с.
5. Ветошкин А.Г. Инженерная защита атмосферы от вредных выбросов [Электронный ресурс]: учебное пособие // А.Г. Ветошкин - Москва :Инфра-Инженерия, 2016. - 316 с. ISBN 978-5-9729-0128-9.
6. Глинка Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 1: Учебник для академического бакалавриата [Текст] // Н.Л. Глинка. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 364 с.
7. Глинка Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 2: Учебник для академического бакалавриата [Текст] // Н.Л. Глинка. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 380 с.
8. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию: Учебное пособие для вузов [Текст] // Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В Брыков. - М.: Альянс, 2015. - 496 с.
9. Зимняков В.М. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов.: Учебник [Текст] // В.М. Зимняков, А.А. Курочкин, И.А. Спицын и др. - М.: Инфра-М, 2016. - 320 с.
10. Мирзарахимов М.С., Искандаров Жахонгир Р.У., Хожибалоев Йодгор Ю.У. Анализ влияния газовых выбросов на окружающую среду // Журнал «Наука, техника и образование», 2020 - с. 5 - 9
11. Мухаметгалиев И.М., Черкасова Е.И., Муллахметова Л.И., Ласковенокова Е.А. Очистка газов от кислых компонентов [Текст] // Журнал «Вестник Казанского технологического университета», 2017 - с. 54 - 60
12. Мухленов И.П. Расчеты химико-технологических процессов: Учебное пособие для вузов. [Текст] // И.П. Мухленов. - М.: Альянс, 2016. - 248 с.
13. Официальный сайт ПАО «КуйбышевАзот» -
https: //www.kuazot.ru/products/products_in_life/.
14. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии // А.А. Носков - Л.: Химия, 1987. - 576 с.
15. Постоянный технологический регламент ТР производства нитрата-сульфата аммония цеха №37 (в трёх книгах) - 2016.
16. Проектная документация ОАО «НИАП», Новомосковск,
лицензиары - холдинг «GFI holding Pte.ltd» фирма CFIh,2015 .
17. Производственная инструкция ИРМ 37-21 по рабочему месту опреаьора ДПУ 5,6 разряда [Текст] // ПАО «КуйбышевАзот», 2019. - 56с.
18. Склабинский В.И., Скиданенко М.С., Демченко А.Н. Исследование влияния вибраций на гидродинамику струи плава виброгрануляторов производства азотных удобрений // Технологический аудит и резервы производства — 2015. — № 7(25). — С.12 — 15.
19. Склабинский В.И., Скиданенко М.С., Демченко А.Н. Исследование влияния вибраций на гидродинамику струи плава виброгрануляторов производства азотных удобрений // Технологический аудит и резервы производства — 2015. — № 7(25). — С.12 — 15.
20. Таран А.Л. Оценка возможностей производства и результатов использования крупнотоннажных гранулированных продуктов повышенного качества и инженерные решения по реконструкции действующих производств // Повышение эффективности процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности: Сб. науч. тр. — Москва, 2016. — С. 55 — 62.
21. Таран А.Л., Останина О.И., Таран А.В., Беспалова В.О. Анализ требований к качеству основных азотсодержащих минеральных удобрений и технические решения для повышения их качества/ А.Л. Таран, О.И. Останина, А.В. Таран, В.О. Беспалова// Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2016. № 1. - С. 53 -62
22. Таран Ю.А., Иванов Р.Н., Таран А.Л., Таран А.В. Основные азотосодержащие минеральные удобрения и технические решения для улучшения их качества // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология — 2016. — № 3. — С.49 — 54.
23. Heberlein J., Murphy A.B. Topical review: Thermal plasma waste treatment. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2008. - V.41, N 5. C. 45-49
24. Perry J.H. Chemical Engineers Handbook. Fourth Edition. Volume 1. // C.H. Chilton, S.D. Kirkpatrick - New York: Toronto: London: Sydney: McGRAW-HILL BOOK COMPANY, 1963. - 640 c.
25. Perry J.H. Chemical Engineers Handbook. Fourth Edition. Volume 2. // C.H. Chilton, S.D. Kirkpatrick - New York: Toronto: London: Sydney: McGRAW-HILL BOOK COMPANY, 1963. - 504 c. Ustimenko A.B., Messerle V.E. Kazakhstan Coal Technology for Power Engineering Application // Proceedings of the «World Clean Coal Conference. Turkea & Eurasia 2015», February 9-10, 2015, Istanbul. - 2015. - P. 46-47
26. Youngchul Byun, Moohyun Cho, Soon-Mo Hwang and Jaewoo Chung. Thermal Plasma Gasification of Municipal Solid Waste (MSW), Gasification for Practical Applications, Dr. Yongseung Yun (Ed.), 2012. - ISBN: 978-953-51-0818-4, InTech, DOI: 10.5772/48537.