ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1. ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА КАРБАМИДА И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА 11
1.1 Физические и химические свойства карбамида 11
1.2 Кинетика процесса образования карбамида 12
1.3 Существующие способы синтеза карбамида 15
1.4 Промышленные способы выпуска карбамида 17
1.5 Мировые мощности по выпуску карбамида 20
1.6 Технологическая схема производства карбамида на
АО «КуйбышевАзот» 21
1.6.1 Работа отделения подачи жидкого аммиака в реактор 21
1.6.2 Работа отделения синтеза карбамида и дистилляции высокого
давления 22
1.6.3 Работа отделения дистилляции среднего давления 24
1.6.4 Работа отделения дистилляции низкого давления 26
1.6.5 Работа отделения двухступенчатой вакуум-выпарки 27
1.6.6 Процесс гранулирования карбамида и работа системы
обеспылевания воздуха 28
1.6.7 Очистка сточных вод 31
1.6.8 Осуществление контроля и автоматизации работы узла по
синтезу карбамида 33
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
КАРБАМИДА НА АО «КУЙБЫШЕВАЗОТ» 35
2.1 Технологический расчет производства карбамида 35
2.1.1 Анализ термодинамики и кинетики реактора синтеза
карбамида 35
2.1.2 Материальный баланс 43
2.1.3 Тепловой баланс 48
2.1.4 Расчет реактора синтеза карбамида на прочность 51
2.2 Расчет дополнительного оборудования 54
ГЛАВА 3. МЕРОПРИЯТИЯ В СФЕРЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КАРБАМИДА 62
3.1 Анализ опасных и антропогенных факторов при производстве
карбамида 62
3.2 Мероприятия по минимизации негативного воздействия на экологию при производстве карбамида 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ
Карбамид, чаще называемый мочевиной, азотное удобрение занимающее второе место по объемам производства, опережает его, среди азотных удобрений, только аммиачная селитра. Рост его производства связан с широким применением этого продукта как в сельском хозяйстве, так и в промышленности. Основное количество карбамида, применяемого в технических целях, используется при производстве продуктов его конденсации с формальдегидом. Качественный состав и свойства производимых мочевиноформальдегидных полимеров (МФП), а также карбамидных смол, разнообразен, и зависит от условий протекания синтеза.
Наибольшее применение МФП нашли в производстве пластмасс, а также широкое применение имеет производство высококачественных мочевиноформальдегидных клеев, использующихся при изготовлении многослойной фанеры. Также МФП применяют в лакокрасочной индустрии для изготовления мочевинных лаков, и в текстильной - для пропитки тканей с целью придания им эластичных свойств, повышения прочности и снижения сминаемости. В бумажном производстве МФП используют для увеличения механических прочностных показателей и придания прозрачности бумажным изделиям, а также водонепроницаемости. Применяются МФП и в деревообрабатывающей промышленности, в качестве пропиток с целью придания дереву большей стойкости, в кожевенной промышленности для дубления кожи и т. д.
Карбомид нашел свое применение в фармацевтике для изготовления успокаивающих (адалин, бромурал), снотворных (веронал, люминал) и мочегонных средств, а также составов для заживления ран и др. Его применяют при производстве средств дезинфекции, в роли смягчителя при изготовлении косметических кремов, он входит даже в состав зубных паст и т.п.
Карбамид является высококонцентрированным легкоусвояемым азотным удобрением. Поэтому в почве, под действием почвенных бактерий, он быстро преобразуется в углекислый аммоний ((NH4)2CO3), а потом окисляется до азотнокислых соединений [15,23].
Поэтому карбамид, с агрохимической точки зрения, можно рассматривать, как стабильную форму карбоната аммония.
Мочевина широко применяется в качестве добавок к кормам, содержащим малое количество белков. Она применяется как синтетический заменитель белка. Вернее, азот мочевины применяется в качестве исходного компонента в биологическом процессе синтеза животного белка.
Следовательно производство карбамида, как в России, так и за рубежом имеет устойчивую тенденцию к дальнейшему росту.
В настоящие дни научно-технический потенциал, в области химического производства находится на высочайшем уровне, что при эффективном его использовании может привести к качественно новым изменениям технико-экономических показателей установок для производства карбамида. Следует отметить, что внимание к новым, прогрессивным техническим решениям обусловлено тем, что при нынешних объемах производства карбамида, даже небольшое усовершенствование (в масштабах отрасли) дает огромный народнохозяйственный эффект. В связи с выше изложенным целью данной работы является: увеличение производственных мощностей ПАО «КуйбышевАзот» по выпуску карбамида и внедрение современных мер, в сфере экологии его производства.
Достижение поставленной в работе цели выполняется решением следующих задач:
1. Выполнить анализ актуальных, в настоящее время, технологий производства карбамида и применяемого оборудования для его синтеза в направлении повышения объемов производства и его экологических показателей.
2. Повысить производственные мощности процесса получения карбамида на ПАО «КуйбышевАзот».
3. Предусмотреть необходимые экологические нормы производства, для снижения его антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Из выше изложенного следует, что тема данной работы: Совершенствование производства карбамида на ПАО «КуйбышевАзот» является актуальной.
В результате проделанной работы был спроектирован реактор синтеза карбамида, отличающийся от предыдущих аналогов своими прогрессивными технологическими параметрами проведения процесса: определена оптимальная температура и давление, способствующие максимальной производительности, как реактора, так и агрегата карбамида в целом.
Дополнительно рассчитан теплообменник, для оптимального ввода диоксида углерода в существующую технологическую схему процесса получения карбамида. В совокупности предложенная модернизация оборудования, согласно проведенных в работе расчетов, позволит увеличить производительность с 1433 т/день до 1463 т/день карбамида, и соответственно снизить затраты энергии, сырья и материалов на получение 1 т карбамида, с соблюдении экологических норм в процессе производства.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что работа Совершенствование производства карбамида на ПАО «КуйбышевАзот» является целесообразной к применению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
