Аннотация 2
Введение 4
1 Теоретическая часть 5
1.1 Значение и проблемы очистки сточных вод производства карбамида 5
1.2 Типовые схемы очистки сточных вод производства карбамида 9
1.3 Патентный поиск по технологии очистки сточных вод 16
1.4 Выбор и обоснование решения по модернизации установки очистки сточных вод 19
2 Технологическая часть 24
2.1 Описание технологической схемы очистки сточных вод 24
2.2 Материальный баланс десорбера 27
2.3 Тепловой баланс десорбера 32
3 Расчетная часть 38
3.1 Расчет пластинчатого холодильника 38
3.2 Подбор основного и вспомогательного оборудования 45
Заключение 56
Список используемой литературы и используемых источников 57
ПАО «Тольяттиазот» является одним из крупнейших предприятий в химической промышленности России и признанным лидером отрасли в стране и за рубежом. В настоящее время на ПАО «Тольяттиазот» работают два агрегата производства карбамида общей мощностью 960 тыс. тонн в год.
В соответствии с указом Президента РФ от 31 декабря 2015 г. № 683 «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации» применение минеральных удобрений в конечном итоге направлено на обеспечение продовольственной безопасности Российской Федерации.
Наличие в производстве карбамида установок для очистки сточных вод позволяет предупредить попадание загрязняющих веществ в водоемы. Кроме того, очищенная вода может быть возвращена в производство путем организации водооборотных циклов, в результате чего сократится потребление воды.
Данная выпускная квалификационная работа актуальна, так как обосновывает внедрение принципов энергоресурсосбережения в технологию очистки сточных вод в производстве карбамида.
Целью представленной бакалаврской работы является снижение потребления водных ресурсов и электроэнергии в производстве карбамида, а также снижение нагрузки на биологические очистные сооружения ПАО «ТольяттиАзот».
Для выполнения поставленной цели выпускной квалификационной работы, необходимо выполнить следующие задачи:
- выполнить анализ технологии очистки сточных вод в производстве карбамида с целью его модернизации и разработать технологическую схему очистки сточных вод;
- провести расчет материального и теплового балансов десорбции аммиака из сточных вод и расчет оборудования;
- выбрать оборудование в соответствии с расчетами.
При изучении технологической документации установки очистки сточных вод в производстве карбамида на ПАО «Тольяттиазот» были выявлены недостатки действующих технологической схемы и оборудования, которые в первую очередь объясняются физическим и моральным износом оборудования старых агрегатов производства карбамида.
На основании информационного поиска были определены технические решения, позволяющие:
- повысить эффективность работы десорбера;
- обеспечить наиболее полное удаление аммиака и карбамида из сточной воды.
Была разработана технологическая схема очистки сточных вод с заменой горизонтального гидролизера на подачу острого пара в десорбер и вертикальный гидролизер и воздушного холодильника сточной воды на пластинчатый с охлаждением оборотной водой.
Исходя из данных материального баланса и теплового баланса десорбера, был выполнен расчет пластинчатого холодильника. На основании выполненных расчетов был подобран пластинчатый холодильник, а также выбрано основное и вспомогательное оборудование в соответствии с разработанной технологической схемой очистки сточных вод.
Исключение из энергозатрат электрической энергии на вентиляторы холодильника сточной воды обеспечит годовую экономию электроэнергии 1008 тыс. кВт-ч.
Из полученных данных можно сделать вывод, что модернизация установки очистки сточных вод позволит повысить энергоэффективность, ресурсосбережение и экологической безопасность технологического процесса производства карбамида, поэтому считаю, что поставленная цель и задачи достигнуты.
