Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Общая характеристика производства ПАО «КуйбышевАзот» 9
1.1 Расположение и техническое развитие ПАО «КуйбышевАзот» 9
1.2 Сведения о модернизации технологического процесса получения аммиачной селитры в цехе №3 14
2 Технологический раздел 17
2.1 Характеристика, свойства аммиачной селитры 18
2.2 Аналитический обзор технологии получения аммиачной селитры, свойств и качества получаемого продукта 22
3 Описание технологического процесса и технологической схемы установки переработки конденсата сокового пара 27
3.1 Описание технологической схемы узла охлаждения КСП 28
3.2 Описание технологической схемы установки по переработки КСП 33
3.3 Анализ сточных вод и выбросов в атмосферу цеха № 3 45
4 Модернизация технологической схемы переработки конденсата сокового пара 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
Тема бакалаврской работы «Разработка технологии переработки конденсата сокового пара в производстве аммиачной селитры ПАО «КуйбышевАзот».
Бакалаврская работа включает описание технологического процесса получения азотного удобрения - аммиачной селитры на предприятии ПАО «КуйбышевАзот» в цехе № 3. Основное внимание в работе уделено образованию конденсата сокового пара в технологическом процессе, техническим способам уменьшения его объема, а также возврат ценных компонентов из конденсата сокового пара во вторичный оборот.
В технологическом процессе получения продукта (аммиачной селитры) используется вода для получения водного раствора, который на следующих стадиях нейтрализуется азотной кислотой (неконцентрированной) газообразным аммиаком. На следующих стадиях технологического процесса продукт подвергается упариванию и гранулированию в специальных башнях.
В процессе получения селитры аммиачной образуется конденсат сокового пара (КСП). В целях сокращения количества продукта в сточных водах, предложено техническое решение, заключающееся в установке электродиализной установки. На установке методом прохождения КСП через мембраны происходит получение обессоленной воды (продукт №1 - дилюат),применяемой в качестве подпиточной воды на ВОЦ-6, Второй продукт процесса (№2 - фильтрат) - концентрат раствора нитрат аммония возвращается в производство аммиачной селитры для получения готового продукта NH4NO3.
Применение электродиализной установки позволяет не только увеличить получение продукта NH4NO3, но и снизить концентрацию азотных соединений в КСП, тем самым снижается нагрузка на очистные сооружения и повышается качество очистки сточных вод от загрязнения.
Азотные удобрения относятся к наиболее ценным и широкоприменяемым среди минеральных туков. Азотные минеральные удобрения применяются в агропромышленном комплексе в твердом и жидком видах.
В настоящее время широкое применение минеральных удобрений позволило увеличить плодородие почв и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Известкование и внесение органических удобрений снижают поступление в сельскохозяйственные культуры тяжёлых металлов, их воздействие снижается при нейтрализации почв.
По форме азота твердые азотные удобрения подразделяются на:
• аммонийные (NH4): сульфат аммония, хлорид аммония; аммонийно- нитратные (NH4N03): аммиачная селитра, сульфат-нитрат аммония;
• нитратные (NO3): нитрат натрия (натриевая селитра), нитрат кальция (кальциевая селитра);
• амидные (NH2): карбамид (мочевина), цианамид кальция.
Из жидких азотных удобрений достаточно широкое применение находят аммиачные (NH3). Весь азот содержится в виде аммиака: водного или безводного. Внесение минеральных и органических удобрений пополняет запасы азота, фосфора и калия, повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Уменьшение в почве органического вещества и основных питательных элементов негативно отражается на продуктивности и экономической эффективности сельскохозяйственного производства. «В настоящее время 31 % пахотных земель имеют повышенную кислотность, 52 % - низкое содержание гумуса, 22 % - недостаток фосфора и 9 % - недостаток калия [35].
Аммиачная селитра - ценное азотное удобрение. как высококачественное удобрение аммиачная селитра является одним из наиболее важным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В качестве важнейшей остается и задача повышения эффективности минеральных удобрений. Отмечая исключительно важную роль азотных удобрений в увеличении продуктов питания для человека и кормов для животных, улучшении качества продукции, в повышении эффективности сельскохозяйственного сектора, необходимо отметить, что химические средства при неправильном их использовании оказывают негативное воздействие на окружающую природную среду.
Основными причинами загрязнения окружающей среды удобрениями считаются:
• несовершенство организационных форм и технологий транспортировки, хранения, тукосмешений;
• нарушение агрономической технологии внесения удобрений;
• несовершенство самих удобрений, их химических, физических и механических свойств.
Неблагоприятное влияние удобрений на окружающую природную среду, на агроценозы различное. К ним относятся: загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод; эвтрофикация водоемов; уплотнение почв; ухудшение круговорота и баланса питательных веществ, агрохимических свойств и плодородия почвы; ухудшение фитосанитарного состояния посевов и развитие заболеваний растений; снижение продуктивности сельскохозяйственных культур и качества получаемой продукции и другие факторы.
В бакалаврской работе рассматривались важные вопросы по изменению технологии переработки конденсата сокового пара в производстве аммиачной селитры ПАО «КуйбышевАзот».
Целью бакалаврской работы было снижение солесодержания в конденсате сокового пара (КСП) для получения вторичных материальных ресурсов в виде аммиачной селитры и уменьшении концентрации азота аммонийного в сточных водах.
Для достижения цели необходимо было решить задачи:
1. Проанализировать процесс получения и свойства аммиачной селитры;
2. Проанализировать процесс получения опресненного потока - дилюата и дальнейшего его использования в подпитке водооборотного цикла;
3. Проанализировать получение рассольного потока -концентрата;
4. предложить техническое решение по замене фильтров.
В процессе выполнения бакалаврской работы было выполнено следующее: - собрана информация по вредным веществам, негативно влияющих на окружающую среду, изучены свойства аммиачной селитры и ее роль как удобрения, проведен анализ технологии получения продукта, изучена схема получения аммиачной селитры на предприятии. Были изучены методы по утилизации и обезвреживанию отходящих газов и паров, технологический процесс переработки конденсата сокового пара цеха №3, расположенного на территории предприятия ПАО «КуйбышевАзот», в частности все реконструкции, внедренные с начала производства и по сегодняшний день. Проанализированы результаты количественных химических анализов концентрации конденсата сокового пара в течении нескольких лет.
Отдельно были проанализированы энергоресурсы, такие как водяной пар и конденсат сокового пара.
В существующей технологии переработки конденсата сокового пара выявлены были некоторые слабые стороны очистки КСП от механических примесей, и предложено применение рукавных фильтров совместно с патронными фильтрами. Рукавные фильтры характеризуются простотой обслуживания и малой стоимостью.
Собрана информация по вредным веществам, негативно влияющими на окружающую среду. Проанализированы результаты количественных химических анализов конденсата сокового пара.
Предложенная технология позволяет уменьшить концентрацию продукта в сточных водах, направляемых на биологические очистные сооружения предприятия.
На основании проделанной работы нами предложена замена фильтров, применяемых для очистки конденсата сокового пара от механических примесей.
Практическая значимость нашей работы состоит в уменьшении содержания основного продукта - аммиачной селитры - в жидких отходах производства и получении вторичных материальных ресурсов, при наименьших затратах.
Таким образом, проставленная перед нами цель достигнута, определенные задачи решены.
1. Аналитическая химия. Методы разделения веществ и гибридные методы анализа [Электронный ресурс] : учебник / А. А. Ганеев [и др.] ; Под ред. Л. Н. Москвина. — Санкт-Петербург : Лань, 2019. — 332 с.—URL : http/e.lanbook.com (дата обращения 20.05.2019).
2. Баранов, Д. А. Процессы и аппараты химической технологии [Электронный ресурс] : учебное пособие / Д. А. Баранов. — Санкт- Петербург: Лань, 2018. — 408 с.URL : http/e.lanbook.com/ (дата обращения 25.05.2019).
3. Ветошкин, А. Г. Основы инженерной экологии [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А. Г. Ветошкин. —Санкт-Петербург: Лань, 2018. — 332 с.—URL: https://e.lanbook.com/book/107280 (дата обращения 20.05.2019).
4. Ветошкин, А. Г. Технические средства инженерной экологии [Электронный ресурс] : учебное пособие / А. Г. Ветошкин. - 1-е изд. - Санкт- Петербург: Лань, 2018. - 424 с. - URL : http://e.lanbook.com/book/107281 (дата обращения 21.05.2019).
5. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (с Изменениями № 1, 2). - Введ. 1977.01.01. - М. : Изд-во стандартов, 2007. - 6 с.
6. ГОСТ 2-2013 Селитра аммиачная. Технические условия (с Изменением № 1, с Поправкой). - Введ. 2014-07.01 [Электронный ресурс] - URL : http://docs.cntd.ru/document/1200107273 - 26 с. (дата обращения 20.05.2019).
7. Толстик, А. М. Изучение фазового перехода испарение - конденсация. Методические указания для выполнения лабораторной работы [Электронный ресурс] : методические указания / А. М. Толстик . - Томск : ТГУ, 2015. — 16 с. - URL : https://vital.lib.tsu.ru (дата обращения 21.05.2019).
8. Какарека, С. В. Аммиак в атмосферном воздухе источники поступления, уровни содержания, регулирование / С. В. Какарека, А. В. Мальчихина— Минск: Белорусская наука, 2016. — 255 с.
9. Макаренко, Л. Н. Известково-аммиачная селитра / Л. Н. Макаренко, Ю. А. Смирнов // Химизация сельского хозяйства. - 1988. № 12. - С. 69-71.
10. Миниович, М. А. Соли азотной кислоты (нитраты) / М. А. Миниович. — М. : Химия, 1976. - 168 с.
11. Миниович М. А. Производство аммиачной селитры / М. А. Миниович. - М. : «Химия», 1974. - 240с.
12. Олевский, В. М. Развитие производства аммиачной селитры из некондиционной азотной кислоты с применением агрегатов большой единичной мощности / В. М. Олевский, М. Л. Ферд // Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. - 1983. т. 28, № 4. - С. 27 -33.
13. Панин, В. Ф. Экология. Общеэкологическая концепция биосферы и экономические рычаги преодоления глобального экологического кризиса. Обзор современных принципов и методов защиты биосферы [Электронный ресурс]: учебник / В. Ф. Панин., А. И. Сечин., В. Д. Федосова. - Томск: Томский политехнический университет, 2014. - 331 с. URL: http://www.iprbookshop.ru/34735.html.— ЭБС «IPRbooks» (дата обращения 22.05.2019).
14. Пат. 2147554 Российская Федерация, МПК С01С1/00 Способ получения гранулированной аммиачной селитры / С. Е.Белецкая, Л.Н. Довженко, Л. Ф. Енин, В. К. Киселев, В. А. Левченко, С. В. Мазниченко, В. А. Степанов, В. А. Швец, Л. И Шутенко, Н. А. Янковский ; заявитель и патентообладатель Горловское открытое акционерное общество «Концерн Стирол». - заявл. 26.04.1999; опубл. 20.04.2000.
15. Пат. 2380134 Российская федерация, МПК В0Ю29/11 Рукавный фильтр / А. С. Ведяшкин ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" (RU); заявл. 2008.12.03, опубл. 27.01.2010.
...