В современном мире титан занимает лидирующее место в использовании его в различных областях науки и техники. Все благодаря ряду ценных свойств: высокая прочность, химическая стойкость в агрессивных средах, жаростойкость. Будущее, как конструкционному материалу, принадлежит титану в сфере авиастроения, транспортного машиностроения, судостроения и всех тех отраслей производства, где требуется металл высокой прочности и малого веса.
Основной технологией получения титана является Kroll - процесс. Большое количество предложенных технологий направлено на уменьшение себестоимости титана относительно Kroll - процесса.
Фактически, классическая технология устарела, очевидна необходимость разработки новых методов для снижения себестоимости титана. В Томском политехническом университете разработана хлоридно-фторидная технология получения титанового порошка. Эта технология относится к электролитическим методам получения титана. Главным недостатком этих методов является дорогостоящая отмывка катодного осадка от солей электролита.
В данном дипломном проекте разработана технология отмывки электролитического порошка титана от фторидных солей электролита, полученного по хлоридно-фторидной технологии. Благодаря такой технологии отмывки титанового порошка происходит существенное снижение себестоимости титана.
Цель работы: спроектировать цех для проведения процесса отмывки титанового порошка.
Областью применения данного проекта является химическая технология редких металлов.
В ходе выполнения данного дипломного проекта были достигнуты следующие результаты:
1. Разработана технологическая схема процесса отмывки титанового порошка от солей электролита;
2. Предложено аппаратурное оформление разработанной технологической схемы;
3. Рассчитаны материальный и тепловой балансы трех стадий отмывки титанового порошка;
4. Спроектирован и рассчитан основной аппарат - аппаратрастворитель с механическим перемешивающим устройством;
5. Подобрано все необходимое оборудование для проведения процесса отмывки титанового порошка
6. Разработана функциональная схема автоматизации, которая обеспечивает управление процессом и сокращает численность персонала;
7. Представлены основные размеры здания, произведено планирование помещений и размещение оборудования;
8. Определены факторы, влияющие на безопасное ведение работ в проектированном цехе;
9. Рассчитаны основные технико-экономические показатели, которые подтверждают эффективность и перспективность данного проекта.
1. Osaki S., Sakai H., Suzuki R.O. Electrochemical Society. - Tokyo: University of Tokyo, 2010. - 234 с.
2. Suzuki R.O., Inoue S. Metall. Mater. Trans. B. - Tokyo: TMS, 2003. - 197 с.
3. Loutfy R., Withers J.C. Thermal and Electrochemical Process for Metal Production. - Chicago: University of Illinois at Chicago, 2007. - 96 с.
4. Коровин С.С., Зимина Г.В., Резник А.М. и др. Книга II // Под ред. С.С. Коровина. - М.: МИСИС, 1997. - 376 с.
5. Tsunhao Z. USTB process. - Pekin: Peking University, 2008. - 96 с.
6. Takeda O., Okabe T.H. A new high speed titanium production by subhalide reduction process. - Tokyo: TMS, 2005. - 169 с.
7. Карелин В.А., Дубровин А.В., Ворошилов Ф.А. Перспективные технологии получения титана. - Томск: Издательство ТПУ, 2013. - 102 с.
8. Okabe T.H. Reaction Pathways During Metallothermic Reduction of TiCl4 by Utilizing Chemical Potential Diagrams. Titanium Extraction and Processing. - Tokyo: TMS, 1997. - 151 с.
9. Гармата В. А., Гуляницкий В.С., Крамник В.Ю. Металлургия титана. - М.: Металлургия, 1968. - 643 с.
10. Chrenkova M., Danielik V. Properties of the System KF—KCl—KBF4— K2TiF6. - London: University of London, 2001. - 80 с.
11. Карапетьянц М.Х. Основные термодинамические константы органических и неорганических веществ. - М.: Химия, 1968. - 469 с.
12. Тураев Н.С., Брус И.Д., Кантаев А.С. Расчет шнекового транспортера. - Томск: Издательство ТПУ, 2015. - 41 с.
13. Лащинский А.А. Основы конструирования и расчет химической аппаратуры. - М.: Машиностроение, 1970. - 752 с.
14. Коптева В.Б. Опоры вертикальных и горизонтальных аппаратов. - М.: МГТУ, 2005. - 44 с.
15. Леонтьева А.И. Оборудование химических производств. - Тамбов: Издательство ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012. - 236 с.
16. OOO «Вибротехник» [Электронный ресурс] / Лабораторноые средства измельчения и рассева; ред. Галкина А. П.; Web-мастер Митрошенко С. С. - Электрон. дан. - Санкт - Петербург, 2004. URL: http://www. http://vt-spb.ru/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. Дата обращения 16.11.2016 г.
17. Термодинамические параметры [Электронный ресурс] / База данных ТКВ; ред. Костомаров И. И.; Web-мастер Лореонов А. С. - Электрон. дан.- М.:
2013. URL: http://www.chem.msu.ru/cgi-bin/tkv.pl, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. Рус. Дата обращения: 11.11.2016г.
18. Центральный металлический портал РФ_[Электронный ресурс] / Центр информационных технологий Всероссийского научного центра; ред. Осмачкин В. С.; Web-мастер Алексеев А. П. - Электрон. дан. - М.: МВНЦ, 2003. URL: http://metallicheckiy-portal.ru/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. Дата обращения 21.11.2016 г.
19. Основы автоматизации производства: учебник для среднего специального образования / И. Г. Мясковский. - 2-е изд., испр. и доп.. - М.: Высшая школа, 1968. - 400 с.
20. Автоматизация проектирования химических производств / С. С. Хачатрян, Г. Г. Арунянц. - М.: Химия, 1984. - 208 с.
21. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности: учебник / В. А. Голубятников, В. В. Шувалов. - М.: Химия, 1978. - 375 с.
22. Автоматизация технологических процессов [Электронный ресурс] / НПО Микрорадар;_ред. Артемьев К.Л.; Web-мастер Мамонов А. С. - Электрон. дан. - М.: 2006. URL: http://www.microradartest.com, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. Рус. Дата обращения: 03.1.2016 г.
23. Трудовое право России. Учебник под редакцией Орловского Ю.П., Нуртдиновой А.Ф. - М.: МЦФЭР, 2004. - 880 с.
24. Кораблев В.П. Электробезопасность на химических предприятиях. - М.: Химия, 1977. - 256 с.
25. Кушелев В.П. Основы техники безопасности на предприятиях химической промышленности. - М.: Химия, 1974. - 358 с.
26. Бадагуев Б.Т. Пожарная безопасность на предприятии. - издательство Альфа-пресс, 2010. - 139 с.
27. Охрана труда. Информационный ресурс_[Электронный ресурс] / Охрана труда; ред. Колизеев А.И.; Web-мастер Рысс Э.С. - Электрон. дан. - М.: 2003. URL:http://ohrana-bgd.narod.ru//, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. Дата обращения 01.12.2016 г.
28. Проблемы современной энергетики [Электронный ресурс] / Центр информационных технологий Института проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук; ред. Афанасьев Ю. А.; Web-мастер Назрович Н. Н. - Электрон. дан. - М.: Институт проблем безопасного развития атомной энергетики, 1999. URL: http://www.russianatom.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. Дата обращения 26.11.2016 г.
29. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. ГОСТ 12.0.003-74. - Введ. 13.10.1974. - М.: Издательство стандартов, 1974. - 27 с.
30. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы. ГН 2.2.5.686-98. - Введ. 04.02.1998. - М.: Издательство стандартов, 1998. - 32 с.
31. Костюмы мужские для защиты от механических воздействий, воды и
щелочей. Технические условия. ГОСТ 27653-88. - Введ. 28.03.1998. - М.:
Издательство стандартов, 1988. - 11 с.
32. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия. ГОСТ 12.4.028-76 ССБТ. - Введ. 30.06.1977. - М.: Государственный комитет СССР, 1977. - 12 с.
33. Очки защитные. Номенклатура показателей качества. ГОСТ 12.4.15385 ССБТ. - Введ. - 26.02.1985. - М.: Государственный комитет СССР, 1985. - 15 с.
34. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия. ГОСТ 12.4.010-75 ССБТ. - Введ. 01.01.1975. - М.: Государственный комитет СССР, 1975. - 6 с.
35. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. - Введ. 01.07.1980. - М.: Государственный комитет СССР, 1980. - 16 с.
36. Пожарная безопасность зданий и сооружений. СНиП 21-01-97. - Введ. 01.01.1998. - М.: Издательство стандартов, 1998. - 10 с.
37. Шум. Общие требования безопасности. ГОСТ 12.1.003-83. - Введ. 01.07.1984. - М.: Государственный комитет СССР, 1984. - 12 с.
38. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органа слуха. Вкладыши. Общие технические требования. ГОСТ Р 12.4.209-99. - Введ. 28.12.1999. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 11 с.
39. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органа слуха. Наушники. Общие технические требования. ГОСТ Р 12.4.208-99. - Введ. 28.12.1999. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 13 с.
40. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.4.548-96. - Введ. 31.03.1986. - М.: Государственный комитет СССР, 1986. - 9 с.
41. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование. СНиП 2.04.05-91. - Введ. 01.01.1992. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 24 с.
42. Естественное и искусственное освещение. СНиП 23-05-95. - Введ. 02.08.1995. - М.: Издательство стандартов, 1995. - 22 с.
43. Федеральный закон "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 N 7-ФЗ. - Введ. 20.12.2001. - М., 2001. - 46 с.
44. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.6.575-96. - Введ. 31.10.1996. - М., 1996. - 13 с.
45. Ассоциации Строительных Компаний «МосПромСтрой»
[Электронный ресурс]; ред. Горчичников А.Ю.; Web-мастер Прохоров Н. Н. - Электрон. дан. - М.: АСК «МосПромСтрой», 2000. URL: http://
http://www.mospromstroy.net, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. Дата обращения 07.12.2016 г.
46. Криницына З.В., Видяев И.Г. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. - Издательство Томского политехнического университета, 2014. - 73 с.