Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Аннотация
Введение 4
1 Аналитическая часть 5
1.1 Сульфат аммония, его свойства и применение 5
1.2 Технологии синтеза сульфата аммония 8
1.3 Показатели качества сульфата аммония и влияние на них параметров
процесса кристаллизации 11
1.4 Анализ причин образования кристаллов мелкой фракции сульфата
аммония 17
2 Технологическая часть 22
2.1 Описание технологической схемы производства сульфата аммония .... 22
2.2 Технические предложения по оптимизации процесса 34
3 Расчетная часть 38
3.1 Расчет материального баланса кристаллизатора 38
3.2 Расчет теплового баланса кристаллизатора 40
3.3 Конструктивный расчет встроенного теплообменника 43
Заключение 51
Список используемой литературы и используемых источников 52
Приложение А Технологическая схема стадии кристаллизации 56
📖 Введение
Сульфат аммония относится к группе азотсодержащих минеральных удобрений. В его состав входит азот в аммонийной форме и сера в сульфатной. Содержание азота до 21%, серы до 24%. Содержание азота намного ниже чем в наиболее распространённых азотных удобрениях таких как карбамид или нитрат аммония. Тем не менее из-за низкой гигроскопичности сульфат аммония популярен в странах с теплым климатом (Индия, Юго-Восточная Азия). Важной особенностью является наличие серы в легкоусваиваемой форме. Это обстоятельство важно для большей части регионов РФ, так как наблюдается дефицит серы в пахотных землях. Около 95% сульфата аммония потребляется сельским хозяйством. Поэтому требования к форме сульфата аммония определяются технологией внесения его в почву механизированным способом. С этой точки зрения в товарном сульфате аммония должно быть до 95 % частиц размером 1-4 мм, и не менее половины размером 2-3 мм, наличие частиц размером до 0,5мм не желательно. Промышленностью сульфат аммония выпускается в кристаллической и гранулированной формах. Гранулят отвечает оптимальным требованиям для применения в сельском хозяйстве, но себестоимость производства кристаллической формы ниже. Актуальной производственной задачей является оптимизация фракционного состава кристаллической формы сульфата аммония. [1], [11]
Целью выпускной квалификационной работы является снижение доли фракции до 0,5мм в кристаллическом сульфате аммония, получаемом при переработке побочных продуктов производства капролактама .
Для достижения цели должны быть решены следующие задачи:
- проанализировать закономерности процесса образования кристаллов сульфата аммония и изучить литературные источники и патенты;
- предложить и обосновать технологические решения по оптимизации процесса кристаллизации;
- рассчитать основные параметры оборудования.
✅ Заключение
Работа посвящена производству кристаллического сульфата аммония из побочных продуктов производства капролактама. Сульфат аммония содержит азот в аммонийной форме и является ценным удобрением. Его отличают прочность кристаллов, низкая гигроскопичность, неагрессивность. С технологической точки зрения удобнее использование сульфата аммония в гранулированной форме, но себестоимость производства кристаллической формы ниже. Анализ факторов, влияющих на кристаллизацию сульфата аммония из водных растворов показал, что возможно получение кристаллического сульфата аммония с узким диапазоном распределения кристаллов по размеру, приближающих свойства кристаллического продукта к грануляту. На размер кристаллов влияют температура в зоне кристаллизации, кратность циркуляции раствора сульфата аммония, наличие примесей органических веществ и серной кислоты. Наиболее рационально регулирование температуры и кратности циркуляции при помощи изменения конструкции кристаллизатора и оптимизации распределения потоков раствора сульфата аммония.
Предложена новая технологическая схема организации процесса кристаллизации и изменение конструкции кристаллизатора. Предлагается ввести дополнительный циркуляционный контур (кратность циркуляции 3:1), гладкую рубашку на циркуляционной трубе, дозировку раствора хлорида магния 0,015% масс. в упариваемый раствор сульфата аммония. Эти технические решения позволят снизить массовую долю мелких кристаллов (до 0,5мм) с 5 до 2%, а долю крупных (1,5-2,5мм) поднять с 70 до 82%.
Рассчитаны материальный и тепловой балансы процесса. Определена тепловая мощность гладкой рубашки циркуляционной трубы и определена требуемая поверхность теплообмена. Прочностными расчетами показана допустимость применения конструктивных элементов при принятых параметрах процесса.