«КуйбышевАзот» — это крупнейшая российская химическая компания, являющаяся лидером по производству капролактама и продуктов его переработки.
Капролактам (C5H10CONH) - один из наиболее востребованных на мировом рынке и широко используемых химических продуктов. На заводе он производится синтетическим путем из бензола в твердом (кристаллическом) и жидком виде. Капролактам является сырьем для получения полиамида-6 (например, нейлон или капрон).
«Отделение гидроксиламинсульфата и кальцинированной соды цеха №23 производства капролактама предназначено для термического обезвреживания кислых и щелочных стоков, переработки органических полупродуктов цехов производства капролактама и производства полиамида, с получением соды кальцинированной из раствора натриевых солей адипиновой и других моно- и дикарбоновых кислот, подаваемых через механические распылители в зону огневого факела циклонного реактора» .
Цель работы: уменьшение количества образовавшихся частиц сажи в процессе утилизации кислых стоков путем оптимизации работы установки для сжигания.
Задачи:
• проанализировать состав кислых стоков и технологии, применяемой для их утилизации;
• изучить существующую технологическую схему, обосновать способ модернизации реактора для сжигания;
• провести расчеты материального и теплового балансов;
• предложить технологический вариант оптимизации и провести расчет;
• сформулировать заключения по результатам ВКР.
Известно, что при производстве капролактама образуется значительно количество отходов производства, который имеют разнообразный состав и содержат как органические, так и минеральные вещества. Источником их образования являются различные химические реакции, побочные реакции и использование катализаторов. Одним из основных видов отходов производства является водно-кислый сток, которому так и не было найдено применения, в отличии от водно-щелочного стока. Водно-кислый сток является смесью органических и неорганических соединений, в большинстве своем солей.
В работе была рассмотрена возможность оптимизации существующей установки для утилизации (а именно термической деструкции) кислых стоков. Это необходимо для изменения состава и уменьшения образования частиц сажи при горении. Этого можно достичь путем увеличения температуры подачи кислых стоков в реактор, дополнительной установкой теплообменника.
Для определения площади нагрева теплообменника были проведены необходимые расчеты, которые представлены в работе. Кроме того, приведены химические реакции, протекающие при горении кислых стоков. Рассчитан материальный и тепловой балансы процесса сжигания кислых стоков до и после установки змеевика. Установлено, что подача природного газа при изменении температуры подачи кислых стоков уменьшится на 335 кг/ч.
Таким образом, предлагаемое в работе решение является эффективным.
Данная работа имеет большое значение для утилизации отходов производства капролактама, поскольку при сжигании кислых стоков остается циркуляционный содовый раствор с составом, не позволяющим использовать его для очистки в аэротенках-нитрификаторах или других целей из-за наличия частиц сажи в составе.
