Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов
К основному оборудованию для промышленного уплотнения дисперсных материалов относятся смеситель, устройство для уплотнения (тарель, пресс, экструдер и др.), конвейер, сушилка или классификатор. Обязательным в установках являются системы пылеулавливания, включающие как местные отсосы, так и внешнюю аэрацию.
На рис. 16.11 представлена схема процесса уплотнения многокомпонентной шихты в тарельчатом грануляторе. Компоненты шихты хранятся в бункерах 1. Подача их в смеситель 3 осуществляется с помощью дозаторов и бункерных весов 2. Контейнер 9, в котором находится связующее, снабжен подогревателем 7. Связующее через дозатор 6 по трубе 10, имеющей теплоизоляцию, поступает в форсунку 11, установленную над корпусом гранулятора 12, днище которого покрыто эпоксидной смолой. Некоторая часть связующего по отводу 4, имеющему контрольный клапан 5, может в отдельных случаях поступать в смеситель 3.
 |
| Рис. 16.11. Технологическая схема гранулирования шихты методом окатывания |
Сжатый воздух для распыления раствора подводится по трубе 8. Компоненты шихты конвейером 16 подаются к гранулятору, угол наклона которого меняется от 40 до 60°, а частота вращения - от 5 до 25 мин-1. В гранулятор может также дополнительно подаваться вода по трубе черезфорсунку 15.
Расход воды следует рассчитывать так, чтобы содержание несвязанной в гранулах воды не превышало 15 %.Конвейером 14 готовые гранулы подаются в ленточную сушилку 13, а затем на упаковку.
 |
| Рис. 16.12. Схема уплотнения стекольной шихты в барабанном грануляторе: I - участок подготовки шихты; II – участок гранулирования |
Принципиальная схема процесса уплотнения шихты в барабанном грануляторе практически не отличается от уплотнения шихты в тарельчатом грануляторе.
Производство гранулированной шихты в барабанном грануляторе (рис. 16.12) заключается в следующем: взвешивание сырьевых ком-понентов на весах 3, подача связующего в сборник 2, транспортировка элеватором 1, смешение в смесителе 5, подача порошковой шихты в бункер 6, подача шихты конвейером 7 для предварительного уплотнения в смеситель 8, перемещение смеси вибролотком 9 в барабан 10 для окончатель-ного уплотнения и выгрузки готовых гранул 11 в бункер-запасник.
В технологической линии уплотнения шихты, представленной на рис. 16.13, основной агрегат - роторный гранулятор 6. Приготовленная шихта из бункера 1 направляется в дозатор 7 с приводом, состоящим из электродвигателя 2 и редуктора 3 с регулируемой частой вращения. Далее шихта поступает в гранулятор 6 с приводом, состоящим из электродвигателя 4 и редуктора 5. В грануляторе 6 происходит образование гранул диаметром 2-5 мм и их перемещение к его выходному отверстию. В нем же шихта увлажняется через форсунки 8, расположенные в верхней части корпуса. Конвейер 9 перемещает влажные гранулы в сушилку кипящего слоя 10, из которой они подаются на склад или непосредственно в стекловаренную печь. Дымовые газы, используемые в сушилке 10, очищаются от пыли в циклоне. Уловленные частицы возвращаются в бункер 1 для повторной грануляции.
 |
| Рис. 16.13. Схема уплотнения шихты в роторном грануляторе |
При уплотнении шихты методом экструзии (рис. 16.14) загрузка бункера 1 сыпучей шихтой осуществляется непосредственно из-под смесителя. Винтовой питатель 2, установленный под бункером 1, дает равномерное питание мешалке 5 с лопастями 6, в которой шихта перемешивается, увлажняется водой из форсунок 3 и подогревается, одновременно перемещаясь к фильерной пластине 9 пресса 8. Вода 4 и масса шихты в мешалке подогреваются теплом газов, отходящих из сушилки 14.
Дымовые газы проходят через кожух 17, смонтированный вокруг корпуса мешалки. В том же кожухе размещается трубчатый змеевик для подогрева воды, увлажняющей шихту. Перед входом в бункер пресса 8 установлена фильерная пластина 7 с отверстиями 10 мм, с помощью которой пластифицированная шихта предварительно частично уплотняется. Окончательное уплотнение достигается в прессе 16 при продавливании шихты через фильерную пластину 9 с конусообразными отверстиями. При выходе из пресса гранулированная шихта приспособлениями 10 равномерно распределяется, по ширине ленты конвейера 15, сушилки 14 и обдувается воздухом из воздуховода 11 с помощью центробежного вентилятора 12. Сушилка обогревается газовой горелкой 13. Высушенные гранулы конвейером или элеватором подаются в приемные бункеры загрузчиков печи или на затаривание.
 |
| Рис. 16.14. Схема гранулирования шихты методом экструзии |
Известен ряд технологических схем, используемых для компактирования шихты на прессе с гладкими валками. На установке для компактирования (рис. 16.15) исходная порошковая шихта поступает в промежуточный бункер 1 с вибратором 3 и предохранительной сеткой от попадания в загрузочный бункер пресса инородных включений. Затем шихта дозатором 2 подается в загрузочный бункер с подпрессовывателем 4. Образующаяся плитка и просыпь поступают на ленточный конвейер 6 и элеватором 9 направляются на вибрационный двухситовой грохот 8. За время пребывания плиток на ленте конвейера 6 они охлаждаются и упрочняются. На грохоте 8 плитки разделяются на крупную, товарную фракцию и просыпь. При использовании одно ситового грохота деление компактированной шихты осуществляется на две фракции – плитки и просыпь. Образующаяся просыпь возвращается на повторное компактирование в пресс 5. Готовый продукт ленточным конвейером 7 подается в бункер-накопитель 10 с шибером 11, из которого компактированная шихта транспортируется к месту загрузки или на склад. В установке предусмотрена кран-балка 12 для ремонтных работ оборудования.
В рассматриваемых схемах прессованный продукт получается в виде плитки высокой плотности, которая затем дробится и делится на фракции. Таким образом, данный метод грануляции шихты состоит из трех основных стадий: механического уплотнения, дробления и классификации, что отличает его от других методов гранулирования.
 |
| Рис. 16.15. Схема установки для компактирования шихты |
Таким образом, прессование позволяет получить продукт с заданными технологическими свойствами и исключить из процесса операцию сушки.
К недостаткам метода прессования следует отнести сравнительно высокую энергоемкость и повышенный износ рабочих поверхностей, особенно в случае уплотнения шихт, в состав которых входят абразивные материалы.
При выборе способа уплотнения (гранулирования) и условий его проведения необходимо учитывать природу дисперсного материала, характер физико-химических явлений сопровождающих уплотнение, требования, предъявляемые к качеству гранул и многое другое.
Гранулирование позволяет значительно улучшить технологические свойства дисперсных материалов и успешно решать вопросы охраны окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. АвтоКад версии 12: Справочное руководство. -М.: Autodesk., 1992.
–661 с.
2. АвтоКад: справочник команд /Под ред. Ю. Чигарева. -Казань: Гармония комьюникейшнз, 1994. –336 с.
3. Автокад. Полезные рецепты /Под ред. М.Н. Кмеллера. –М.: Радио и связь, 1994. – 208 с.
4. Автолисп версия 12: Руководство программиста. -М.: Autodesk, 1992. –251 с.
5. Альперт Л. З. Основы проектирования химических установок. –М.: Высшая школа, 1976. –272 с.
6. Альперт Л. З. Основы проектирования химических установок биотехнологии. –М.: Химия, 1989. –208 с.
7. Арис Р. Анализ процессов в химических реакторах /Пер. с англ.; /Под ред. И. И. Иоффе. –М.: Химия, 1967. –328 с.
8. Архитектурное проектирование промышленных зданий и сооружений /Под ред. Н. С. Фисенко, И. С. Николаева –М.: Стройиздат, 1964. –628 с.
9. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений: Справочник проектировщика /Под ред. Н. Кима -М.: Стройиздат, 1990.
–638 с.
10. Аугер В. AutoCad 11.0. -Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1993. –320 с.
11. Атрощенко В. И. и др. Методы расчета по технологии связанного азота. –Харьков: Изд-во ХГУ, 1960.
12. Бабенко С. А., Семакина В. К., Миронов В. М., Чернов А. Е. Гранулирование дисперсных материалов в жидких средах. – Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2003. –232с.
13. Бакланов Н. А. Трубопроводы в химической промышленности. –Л.: Химия, 1970. –33 с.
14. Бакластов А. М. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепло- и массообменных установок. –М.: Высшая школа, 1981. –426 с.
15. Барановский И. В., Коваленко Л. М., Ястребенецкий А. Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники. –М.: Машиностроение, 1973. – 240 с.
16. Балаев Г. А. Производство антикоррозийных работ. –М.: Высшая школа, 1973. –383 с.
17. Батунер Л. М. Процессы и аппараты органического синтеза и химической технологии. –М.: Машиностроение, 1966. –324 с.
18. Батунер Л. М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. –М.: Химия, 1968. –586 с.
19. Безденежных А. А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант. –Л., 1973. –256 с.
20. Беннет К. О., Майерс Дж. Е. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. /Пер. с англ. –М.: Недра, 1966. –726 с.
21. Борозденков В. И. Вакуум-насосы в химической промышленности.
–М.: Машиностроение, 1964. –100 с.
22. Бочкарев В. В., Ляпков А. А. Оптимизация процессов химической технологии органических веществ: Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПУ, 1995. –96 с.
23. Беркман Б. Е. Основы технологического проектирования. –М.: Химия, 1970. –320 с.
24. Бергхаузер Т., Шлив П. Система автоматизированного проектирования AutoCad: Справочник. –М.: Радио и связь, 1989. –256 с.
25. Бесков С.Д. Технохимические расчеты. –М.: Химия, 1966. –288 с.
26. Бесчастнов М. В. Взрывоопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. –М.: Химия, 1983. –472 с.
27. Богатков Л. Г. Гуммирование химического оборудования. –М.: Химия, 1977. –246 с.
28. Брайнес Я. М. Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Химия, 1976. –232 с.
29. Бугрименко Г. А., Лямке В. Н., Шейнбокене Э.-Л. С. Автоматизация конструирования на ПЭВМ с использованием системы AutoCad. –М.: Машиностроение, 1993. –336 с.
30. Валы и оси. Конструирование и расчет /Серенсен С. В., Громан М. Б., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. –М.: Машиностроение, 1979. –320 с.
31. Ведерников М. И. Техника безопасности при производстве, хранении и транспортировании аммиака. –М.: Химия, 1978. –128 с.
32. Версия 11 построена на прочном фундаменте. //Мир САПР. –1991. №1.– с. 15-18.
33. Ветохин В. Н., Бояринов А. И., Кафаров В. В. Программирование и вычислительные методы в химии и химической технологии -М.: Наука, 1972. –387 с.
34. Викторов М. М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. –Л.: Химия, 1977. –360 с.
35. Вихман Г. Л., Круглов С. А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. –М.: Гостоптехиздат, 1962.
–295 с.
36. Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. –М.: Химия, 1975. –815 с.
37. Вредные вещества /Под ред. Н. В. Лазарева, Э. Н. Левинской. –Л.: Химия, т.1. 1976. –590 с.; т.2. 1976. –623 с.
38. Вэйлас С. Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов. /Под ред. П. А. Семенова. 2-е изд., перераб. и доп. –М., 1967. –416 с.
39. Геснер Р., Бойс Дж., Автокад для начинающих. Ч. 1. –Казань: Гармония комьюникейшнз, 1993. –290 с.
40. Гейснер Р., Бойс Дж., Автокад для начинающих. Ч. 2. –Казань: Гармония комьюникейшнз, 1993. –290 с.
41. Гельперин Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1981. –610 с.
42. Генкин А. Э. Оборудование химических заводов. –М.: Высшая школа, 1978. –272 с.
43. Гиммельфарб А. Я. Проектирование складов в промышленных узлах. –М.: ЦБТИМС, 1967. –267 с.
44. Гладков С. А. Программирование на языке АвтоЛисп в системе АвтоКад. -М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1996. –288 с.
45. Гладков С. А., Кречко Ю. А. Курс практической работы с системой AutoCad 10. –М.: Диалог-МИФИ, 1992. –288 с.
46. Головачевский Ю. А. Оросители и форсунки скрубберов химического машиностроения. –М.: Химия, 1973. –215 с.
47. Глуховский Р. Автокад 12-174 новые возможности. //Монитор. - 1993. – Спец. вып.– с. 36-39.
48. Гринберг Я. И. Проектирование химических производств. –М.: Химия, 1970. –268 с.
49. Громов А. Автокад или культурная революция в среде научно-технического прогресса. //Монитор-Аспект. -1993. –№ 1. – с. 78-80.
50. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. –М.: Мир, 1978. –520 с.
51. Денбиг К. Г. Теория химических реакторов /Пер. с англ.; Под ред.
Н. М.Жаворонкова. –М.: Наука, 1968. –192 с.
52. Джамп Д. AutoCad. Программирование. –М.: Радио и связь, 1992.
–336 с.
53. Дидушинский Я. Основы проектирования каталитических реакторов /Пер с польск.; Под ред. М. Г.Слинько и Г. С.Яблонского. –М.: Химия, 1972. –376 с.
54. Домашнев А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов.
–М.: Машиностроение, 1961. –624 с.
55. Демидов С. В. Общественные здания в социальной и архитектурно-планировочной структуре промышленных предприятий. //Архитектура СССР. –1968. –№ 4. - с. 246-322.
56. Дыбина П. В. Расчеты по технологии неорганических веществ. –М.: Высшая школа, 1967.
57. Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. –М.: Высшая школа, 1991. –408 с.
58. Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. –М.: Высшая школа, 1969. –628 с.
59. Зверьков Б. В. Расчет и конструирование трубопроводов. Справочное пособие. –Л.: Машиностроение, 1979. –246 с.
60. Зенков Р. Л., Гриневич Г. П., Исаев В. С. Бункерные устройства. –М.: Машиностроение, 1977. –223 с.
61. Иванов Г. И. Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза: Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПУ, 1991. –112 с.
62. Иванов Г. Н., Лопатинский В.П. Основные методы расчета промышленных реакторов. Учеб.пособие. –Томск: Изд-во ТПИ им.С. М. Кирова, 1985. –69 с.
63. Иванов О. Н., Чайкин А. А., Шевченко В. Н. Язык программирования AutoLisp Release 10,11. Курс для учебных центров и самостоятельного изучения. –М.: Titnika Ltd, 1992. –216 с.
64. Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. –Л.: Химия, 1991. –352 с.
65. Канавец Г. Е. Обобщенные методы расчета теплообменников.
–Киев: Наукова думка, 1979. –212 с.
66. Канторович З. Б. Основы расчета химических машин и аппаратов.
–М.: Машиностроение, 1960. –744 с.
67. Канторович З. Б. Машины химической промышленности. –М.: Стройиздат, 1965. –304 с.
68. Карапетьянц М. Х. Химическая термодинамика /3-е изд. перераб. и доп. –М.: Химия, 1975. –584 с.
69. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. –М.: Химия, 1971. –378 с.
70. Кафаров В. В. Принципы создания безотходных химических производств. –М.: Химия, 1982. –268 с.
71. Киреев В. А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций – М.: Химия, 1970. –520 с.
72. Клименко А. П., Канавец Г. Е. Расчет теплообменных аппаратов на ЭВМ. –М.: Энергия, 1966. –270 с.
73. Коваленко Ю. Н. Экономика проектирования промышленных предприятий. –Киев: Будивельник, 1970. –346 с.
74. Костин Н. В. Техника безопасности работы в химических лабораториях. –М.: Изд-во МГУ, 1966. –345 с.
75. Когановский А. М., Семенюк В. Д. Оборотное водоснабжение химических предприятий. –Киев: Будивельник, 1975. –232 с.
76. Косинцев В. И. и др. Физико-химические основы химических процессов получения неорганических солей -Томск; изд. ТПУ, 2008. -56 с.
77. Крамерс Х., Вестертерп К. Химические реакторы. Расчет и управление ими /Пер с англ.; Под ред. Г.М.Панченкова. –М.: Химия, 1967. –264 с.
78. Краткий справочник физико-химических величин /4-е изд. перераб. и доп. под ред. К.П. Мищенко и А. А. Равделя –М.,–Л.: Химия, 1965. –160 с.
79. Крашенинникова Н. С., Казьмина О. В., Мелконян Р. Г. Технология стекла: Учеб. пособие. Ч.1. – Томск: Изд-во ТПУ, 2006. –137с.
80. Кречко Ю. А. AutoCad: программирование и адаптация. –М.: Диалог-МИФИ, 1995. –240 с.
81. Криворот А. С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. –М.: Машиностроение, 1967.
–376 с.
82. Крюков Н. П. Аппарат воздушного охлаждения. –М.: Химия, 1983.
–165 с.
83. Кузнецов И. Е., Троицкая Т. М. Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами химических предприятий. -М.: Химия, 1979. –340 с.
84. Кувшинский М. Н., Соболева А. П. Курсовое проектирование по предмету "Процессы и аппараты химической промышленности". –М.: Высшая школа, 1968. –264 с.
85. Латунин А., Високович Е. Введение в AutoCad версии 12, 13. Кн. 1
–М.: Экономика, 1996. –352 с.
86. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов. Каталог. –М.: Машиностроение, 1981. –428 с.
87. Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. – 2-е изд. –Л.: Машиностроение, 1970. –752 с.
88. Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза. – 2-е изд.,
перераб. и доп. –М.: Химия, 1984. –376 с.
89. Левеншпиль О. Инженерное проектирование химических процессов. /Пер. с англ.; Под ред. и с доп. М. Г.Слинько. –М.: Химия, 1969. –624 с.
90. Локтев В. САПР. Системная интеграция //Рс Magasine Russion
edition «Genius». –1995. –№ 12. –с. 236-248.
91. Лебедев П. Д. Расчет и проектирование сушильных установок.
–М.–Л.: Госэнергоиздат, 1963. –320 с.
92. Лубнин А. И. и др. Проектирование зданий и сооружений металлургических заводов. –М.: Госстройиздат, 1963. –420 с.
93. Маньковский О. Н., Толчинский А. Р., Александров М. В. Теплообменная аппаратура химических производств. Инженерные методы расчета /Под ред. П. Г. Романкова и М. И. Курочкиной. –Л.: Химия, 1976. –367 с.
94. Методические указания по дипломному проектированию. –Томск: Изд-во ТПИ им. С, М.Кирова, 1984. –12 с.
95. Меторелл Ф. Вместе с потоком: о пересечении трехмерных объектов в Автокаде //Мир САПР. –1991. –с. 29-32.
96. Михаил Р., Кырлогану К. Реакторы в химической промышленности /Пер. с рум.; Под ред. П. Г.Романкова и Н. Н.Смирнова. –Л.: Химия, 1968.
–388 с.
97. Наградова М. AutoCad Справочник конструктора. –М.: Прометей, 1991. –284 с.
98. Наркевич И. П., Печковский В. В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. –М.: Химия, 1984. –240 с.
99. Николаев И. С. Промышленные предприятия в городах. –М.: Стройиздат, 1965. –320 с.
100. Никрич М. И. Общая химическая технология. –Харьков: Из-во Харьковского университета, 1969. –624 с.
101. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов. /А. И.Родионов, Е. П. Кузнецов, В. В. Зенков, Г. С. Соловьев –М.: Химия, 1985. –352 с
102. Основные процессы и аппараты в химической технологии /Под ред. Ю. И.Дытнерского. –М.: Химия, 1983. –272 с.
103. Основы материаловедения/И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов, В. И. Макарова –М.: Машиностроение, 1976. –436 с.
104. Основы систем автоматизированного проектирования: Учеб. пособие /Под ред. Ю. В. Кожевникова. –Казань: Изд-во Каз. унив., 1981. –128 с.
105. Основы технологии важнейших отраслей промышленности. /Под ред. И. А. Сидорова. –M.: Высшая школа, 1971. –326 с.
106. Охрана труда в химической промышленности /Н. В. Соловьев,
М. А. Стрельчук, П. И. Ермилов, Б. Л. Канер –М.: Химия, 1969. –363 с.
107. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессы и аппараты химической промышленности. -М.: Химия, 1987. – 762 с.
108. Парневский С. Система автоматизированного проектирования Автокад версии 11. //Монитор. –1992. –№ 3. -С. 43-47.
109. Плановский А .Н., Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии. –М.: Химия, 1968. –848 с.
110. Полищук В. В., Полищук А. В. AutoCad 2000. Практическое руководство. –М.: 2000. –448 с.
111. Поникаров И. И. Машины и аппараты химических производств
. –М.: Машиностроение, 1989. –368 с.
112. Правила безопасности в газовом хозяйстве. –М.: Недра, 1980.
–97 с.
113. Правила безопасности для наземных складов синтетического жидкого аммиака. –М.: Недра, 1979. –59 с.
114. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. –М.: Металлургия, 2003. –83 с.
115. Приложение к приказу Министерства химической промышленности от 26 марта 1974г. № 214.
116. Проектирование цементных заводов. /Под ред. П. В. Зозули,
Ю. В. Никифорова. –С-Пб.: Изд-во «Синтез», 1995. –445 с.
117. Разумов И. М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. –М.: Химия, 1973. –450 с.
118. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи. /Под ред. М. Ф. Михалева. –Л.: Машиностроение, 1984. -301 с.
119. Расчеты по технологии неорганических веществ /Под ред.
И. П.Мухленова. -2-е изд. –Л.: Химия, 1982. –248 с.
120. Розенфельд И. Л. Ингибиторы коррозии. –М.: Химия, 1977. –219 с.
121. Рудин М. Г., Смирнов Г. Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. –Л.: Химия, 1984. –256 с.
122. Румянцев О. В. Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности. –М.: Химия, 1970. –376 с.
123. Рыгалов В. А. Генеральные планы предприятий химии –М.:
Cтройиздат, 1967. –326 с.
124. Сербинович П. П., Орловский Б. Я., Абрамов В. К. Архитектурное проектирование промышленных зданий. –М.: Высшая школа, 1972. –408 с.
125. Смирнов Г. Г., Толчинский А. Р., Кондратьева Т. Ф. Конструирование безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств. Справочник. –Л.: Машиностроение, 1988. –303 с.
126. Смородинский А. В. Автокад для новичков. – Кн. 1: Начинаем освоение системы. –М.: Изд-во «Компьютер», «Финансы и статистика», 1991. – 114 с.
127. Сосуды и трубопроводы высокого давления. Справочник
/Е. Р.Хисматулин, Е. М.Королев, В. И.Лифшиц. –М.: Машиностроение, 1990.
–384 с.
128. Справочник азотчика. Т.1. –М.: Химия, 1966.
129. Среда программирования на AutoLisp в программной среде AutoCad (справочник). –СПб: Бюро FSG 1993. –368 с.
130. Старостина Л. А. Введение в AutoCad. –М.: Концерн «Бутэк», 1991. –112 с.
131. Столяров Е. А., Орлова Н. Г. Расчет физко-химических свойств жидкостей: Справочник. -Л.: Химия, 1976. –112 с.
132. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. –Л.: Химия, 1975. –384 с.
133. Сутягин В. М., Лопатинский В. П., Ляпков А. А. Основы проектирования и оборудование производства полимеров: Учеб. пособие. Ч.1.
‑ Томск: Изд-во ТПУ 1998. ‑118 с.
134. Сутягин В. М., Лопатинский В. П., Ляпков А. А. Основы проектирования и оборудование производства полимеров: Учеб. пособие. Ч.2. ‑Томск: Изд-во.ТПУ 1998. ‑126 с.
135. Тетеревков А. И., Печковский В. В. Оборудование заводов неорганических веществ и основы проектирования. –Минск: Высшая школа, 1981. –335 с.
136. Титан и его сплавы в химической промышленности. /М. Н. Фокин, Ю. С.Рускол, А. В. Мосолов –М.-Л.: Химия, 1978. –200 с.
137. Топтуненко Е. Т. Основы конструирования и расчета химических аппаратов и машин. –Харьков: Изд.ХГУ, 1968. –376 с.
138. Фарамазов С. А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. –М.: Химия, 1978. –352 с.
139. Федоренко А. П. Выполнение чертежей в системе Автокад. Кн. 1. –М.: ЛТД, 1991. –224 с.
140. Фисенко А. С., Демидова С. В. Архитектурное проектирование промышленных предприятий. –М.: Стройиздат, 1973. –320 с.
141. Флореа О, Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии: Пер. с румын. /Под ред. С. З.Кагана. -М.: Химия, 1971. –448 с.
142. Харлампович Г. Д., Кудряшова Р. И. Безотходные технологические процессы в химической промышленности. –М.: Химия, 1978. –280 с.
143. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство. –М.: Мир, 1992. –293 с.
144. Хенн В. Здания бытового обслуживания на промышленных предприятиях: Пер. с нем. –М.: Стройиздат, 1972. –387 с.
145. Чернобыльский И. И. Машины и аппараты химической промышленности. –М.: Химия, 1962. –368 с.
146. Чернышев А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технолгических расчетов. –Л.: Химия, 1969. –280 с.
147. Шнур Т., Краузе Ф. Л. Автоматизированное проектирование и производство. –М.: Машиностроение, 1988. –293 с.
148. Шумский К. П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. /Под ред. Н. С. Шумской. –М.: Машиностроение, 1974. –575 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................................................................................... 3
Экологическое и технико-экономическое обоснование проектов химических производств................................................................................................. 4
Этапы проведения экологической экспертизы........................................... 7
Принципы экологической экспертизы........................................................ 8
Г л а в а 1................................................................................................. 13
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ........................................................................................... 13
1.1. Перспективный план и технико-экономическое обоснование.............. 16
1.2. Задание на проектирование................................................................... 17
1.3. Выбор района размещения предприятия и площадки строительства 17
1.4. Основные принципы проектирования зданий и сооружений химической промышленности........................................................................................... 22
1.5. Разработка проектной документации по охране окружающей среды 23
1.5.2. Разработка прогноза загрязнения воздуха.................................... 25
1.5.3. Прогнозирование состояния поверхностных и подземных вод.. 26
1.5.4. Прогноз воздействия объекта при возможных авариях............... 27
1.6. Технологический процесс как основа промышленного проектирования.... 29
1.7. Генеральный план химических предприятий...................................... 37
1.8. Типы промышленных зданий................................................................ 41
1.8.1. Одноэтажные промышленные здания............................................ 41
1.8.2. Многоэтажные здания..................................................................... 44
1.8.3. Вспомогательные здания и помещения химических предприятий 47
1.8.4. Склады промышленных предприятий........................................... 48
1.9. Инженерные сооружения..................................................... 50
1.10. Специальные вопросы проектирования химических предприятий... 63
Г л а в а 2................................................................................................. 69
СОСТАВ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРЕДПРИЯТИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 69
2.1. Основные стадии проектирования химических производств и оборудования 69
2.2. Виды конструкторских документов...................................................... 72
2.3. Содержание разделов исходных данных для проектирования промышленного химического производства........................................................................... 73
2.4. Проектирование в системе подготовки инженера-химика.................. 88
2.4.1. Курсовое проектирование.............................................................. 88
2.4.2. Дипломное проектирование............................................................ 90
2.4.3. Пример использования АвтоЛиспа................................................ 92
Г л а в а 3.................................................................................................. 95
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ........... 95
3.1. История развития САПР....................................................................... 95
3.2. Основные принципы создания САПР................................................... 96
3.4. Автоматическое изготовление чертежей............................................. 103
3.5. Основные преимущества автоматизации проектирования............... 104
3.6. Основные требования к САПР............................................................ 105
3.7. Связь САПР с производством, расширение области применения.... 107
3.8. Система автоматизированного проектирования цементных заводов 109
3.8.1. Функционирование САПР............................................................ 112
3.8.2. Основные пакеты прикладных программ (ППП) технологической подсистемы САПР-ЦЕМЕНТ..................................................................................... 114
Г л а в а 4............................................................................................... 121
ВВЕДЕНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИЕ........................................................ 121
4.1. Проектно-сметная документация......................................................... 121
4.2.1. Исходные положения.................................................................... 122
4.2.2. Обоснование способа производства химической продукции.... 123
4.2.3. Экономика строительства предприятия и производства
продукции..................................................................................... 123
Г л а в а 5............................................................................................... 128
ВЫБОР И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА 128
5.1. Общие положения................................................................................ 128
5.2. Последовательность разработки технологической схемы................ 129
5.3. Принципиальная технологическая схема............................................ 133
5.4. Размещение технологического оборудования.................................... 136
Г л а в а 6............................................................................................... 139
Выбор технологического оборудования химических производств........ 139
6.1. Основные типы химических реакторов............................................... 139
6.2. Химические факторы, влияющие на выбор реактора........................ 144
6.2.1. Реакции расщепления.................................................................... 145
6.2.2. Реакции полимеризации................................................................ 147
6.2.3. Параллельные реакции................................................................. 150
6.2.4. Комбинация реактора смешения с реактором вытеснения........ 152
6.3. Эскизная конструктивная разработка основной химической
аппаратуры........................................................................................... 153
6.3.1. Общие положения......................................................................... 153
6.3.2. Реакторы........................................................................................ 154
6.4. Оптимизация процессов химической технологии.............................. 159
Г л а в а 7............................................................................................... 162
УРАВНЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА...................................................................................................................... 162
7.1. Стехиометрические расчеты................................................................ 162
7.2. Термодинамический анализ процессов............................................... 168
7.2.1. Равновесие химической реакции................................................... 168
7.2.2. Расчет состава равновесной смеси................................................ 174
7.3. Общее уравнение баланса массы......................................................... 177
7.4. Практический материальный баланс.................................................. 181
7.5. Физико-химические основы технологического процесса................... 185
Г л а в а 8............................................................................................... 188
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ........................................................................................... 188
8.1. Общие положения................................................................................ 188
8.2. Расчет объемов реакторов................................................................... 189
8.2.1. Основные положения химической кинетики................................ 189
8.2.2. Расчет идеальных реакторов........................................................ 192
8.3. Определение объемов аппарата.......................................................... 194
Г л а в а 9............................................................................................... 200
Тепловой расчет основного оборудования.............................................. 200
9.1. Общее уравнение баланса энергии...................................................... 200
9.2. Практический тепловой баланс........................................................... 202
9.3. Теплообмен в реакторах...................................................................... 209
9.4. Расчет энтальпий и теплоемкостей...................................................... 214
9.6. Расчет реактора периодического действия........................................ 219
9.7. Степень термодинамического совершенства технологических
процессов.............................................................................................. 222
Г л а в а 10............................................................................................. 232
Гидравлические расчеты............................................................................. 232
10.1. Расчет диаметра трубопровода......................................................... 232
10.2. Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе................ 233
10.3. Гидравлическое сопротивление кожухотрубчатых теплообменников 237
10.4. Подбор насосов.................................................................................. 239
Г л а в а 11............................................................................................. 244
МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ..................................................................... 244
11.1. Расчет сварных химических аппаратов............................................ 244
11.1.1. Основные расчетные параметры................................................ 245
11.1.2. Расчет на механическую прочность........................................... 247
11.1.3. Требования к конструированию................................................. 250
11.1.4. Расчет цилиндрических обечаек................................................. 250
11.1.5. Расчет крышек и днищ................................................................ 253
11.1.6. Подбор стандартных элементов................................................. 255
11.2. Расчет толстостенных аппаратов....................................................... 258
Г л а в а 12............................................................................................. 269
КОНСТРУКционНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ...................................................................................................................... 269
12.1. Виды конструкционных материалов................................................. 269
12.2. Коррозия металлов и сплавов........................................................... 278
12.2.1. Виды коррозии............................................................................ 279
12.2.2. Виды коррозионных разрушений.............................................. 280
12.2.3. Способы борьбы с коррозией.................................................... 281
12.3. Влияние материала на конструкцию аппарата и способ
его изготовления................................................................................ 284
12.3.1. Конструкционные особенности аппаратов из высоколегированных сталей.................................................................................................................. 285
12.3.2. Конструктивные особенности эмалированных аппаратов........ 289
12.3.3. Конструктивные особенности аппаратов из цветных металлов 290
12.3.4. Конструктивные особенности аппаратов из пластмасс............. 292
Г л а в а 13............................................................................................. 293
ОФОРМЛЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ 293
13.1. Оформление поверхности теплообмена........................................... 293
13.2. Перемешивающие устройства........................................................... 300
13.3. Уплотнения вращающихся деталей............................................... 307
Г л а в а 14............................................................................................. 311
ТРУБОПРОВОДЫ И ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА....................... 311
Г л а в а 15............................................................................................. 321
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ 321
15.1. Виды вспомогательного оборудования............................................ 321
15.2. Транспортные средства..................................................................... 336
Г л а в а 16............................................................................................... 342
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ............................................................... 342
16.1. Классификация методов гранулирования и особенности уплотнения гранул 342
16.2. Теоретические основы и аппаратурное оформление гранулирования методом окатывания.................................................................................................. 343
16.3. Основные закономерности и аппаратурное оформление метода экструзии 348
16. 4. Закономерности уплотнения материала и аппаратурное оформление метода Прессования................................................................................................ 351
16.5. Гранулирование в псевдоожиженном слое....................................... 356
16.6. Технологические схемы процессов гранулирования дисперсных материалов 357
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................ 362
Учебное издание
Косинцев Виктор Иванович