Сравнение и выбор сушилок.

Курсовой проект

По дисциплине «Процессы и Аппараты»

Тема: «Сушка аммиачной селитры в барабанной сушилке, обогреваемой воздухом»

Пояснительная записка

Руководитель проекта		Никишёва Л.Б.
	(подпись)	(расшифровка подписи)
Учащийся 35 группы		Галаева А.Д.
	(подпись)	(расшифровка подписи)

Чапаевск 2013

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное бюджетное учреждение

среднего профессионального образования

«Чапаевский химико-технологический техникум»

Рассмотрена на заседании предметной (цикловой) комиссии химических дисциплин Протокол № 6 от «10» ноября 2012 Председатель предметной (цикловой) комиссии Л.Б. Никишёва

«Утверждаю» Зам. Директора по учебной работе Е.В. Первухина « » 20

Задание

На выполнение курсового проекта (работы) по дисциплине Процессы и аппараты

Обучающемуся 3 курса 35 группы Галаевой Анастасии Дмитриевной (Ф.И.О.)

Специальность 240401.51 Химическая технология органических веществ

Тема проекта (работы): Сушка аммиачной селитры в барабанной сушилке, обогреваемой воздухом.

Исходные данные: G_K=2 кг/с NH4NO3; W_H=5%; W_K=0,5%; t₀=30⁰C; t₁=120⁰C; t₂=60⁰C Av=12 кг/м3*r;Pr.n=0.3M Па φ=80%; d₂=0,3мм; Bм=0,20;Bн=0,05.

1. Перечень подлежащих рассмотрению вопросов: Теоретические основы процесса; Сравнительная характеристика и выбор технологической схемы установки с КИП и А; Устройство, принцип работы основного аппарата; Техника безопасности при обслуживании оборудования и охрана окружающей среды.

2. Расчетная часть проекта (работы):

1. Материальный расчет.

2. Тепловой расчет.

3. Механический расчет сушилки.

4. Расчет калорифера.

5. Расчет вентилятора.

3. Графическая часть проекта:

1. Технологическая схема процесса абсорбции с КИП и А

2. Чертёж основного аппарата

Дата выдачи задания	«13» февраля 2013
Срок сдачи проекта (работы)	«11» Апреля 2013
Руководитель проекта (работы)	Никишёва Л.Б.
	(подпись) (расшифровка подписи)
Обучающийся	Галаева А.Д.
	(подпись) (расшифровка подписи)

Содержание

Введение
1.1 Характеристика сырья………………………………………………………………….
1.2 Сущность и назначение процесса сушки………………………………………………
1.3 Сравнение и выбор сушилок……………………………………………………………
1.4 Описание основного аппарата………………………………………………………….
1.5 Техника безопасности при обслуживании оборудования…………………………….
1.6 Описание установки с КИП и А……………………………………………………….
2.1 Материальный расчет…………………………………………………………………...
2.2 Тепловой расчет…………………………………………………………………………
2.3 Механический расчет…………………………………………………………….
2.4 Расчет калорифера…………………………………………………………………
2.5 Расчет вентилятора………………………………………………………………..
3. Экономическая часть……………………………………………………………………..
Заключение………………………………………………………………………………….
Список литературы………………………………………………………………………….
Приложение………………………………………………………………………………….

Введение.

В современной химической промышленности нашли широкое применение высокоэффективные технологические процессы, с использованием агрегатной большой единичной мощности, средств механизации и автоматизации.

Цели курсового проекта:

1.Разработка и подбор реактора для получения аммиачной селитры непрерывным способом.

2.Разработка и подбор барабанной сушилки, обогреваемой воздухом.

3.Азнокомление с сушильной установкой и принципом работы.

4.Определение наиболее эффективного метода сушки и подбор сушильного аппарата

Задачи курсового проекта:

- Раскрыть теоретические основы проекта.

- Выбрать технологическую схему.

- Изучить схему установки с КИП и А.

- Исследовать устройство и принцип работы аппарата.

- Выявить условия охраны окружающей среды.

Объект исследования:Объектом исследования является технологическая установка.

Предмет исследования:Предметом исследования является проектируемый аппарат.

Актуальность.

Наиболее широкое распространение получили барабанные сушилки. Эти сушилки отличаются высокой производительностью и относятся к конвективным сушилкам. В качестве сушильного агента в них используют воздух и дымовые газы. В этих аппаратах сушке подвергают соли, топливо, пасты; их используют в производствах соды, удобрений, ядохимикатов.

Важно строго соблюдать регламентированные режимы сушилки и использовать наиболее рациональные конструкции сушилок. Создание современных типов сушилок требует основание новых методов с высокотемпературных сушилок.

Характеристика сырья.

Аммиачная селитра - одно из самых известных азотных удобрений. Содержание азота - не менее 34%. Азот совершенно необходим растениям. Хлорофилл, благодаря которому используется солнечная энергия и производится строительный материал для живых клеток, содержит азот.

Одним из достоинств аммиачной селитры традиционно считают то, что почва в полном объеме поглощает аммиачную часть, благодаря быстрой растворимости удобрения. При этом аммиачная селитра обладает более длительным действием по сравнению с нитратной.

Аммиачная селитра после внесения в почву растворяется, аммонийный азот поглощается почвой в результате обменных реакций, нитратный азот вступает во взаимодействие с катионами почвенного раствора. В подзолистых почвах, характеризующихся недостаточным количеством катионов в растворе, может наблюдаться при этом подкисление почвы. Аммонийная часть селитры может нитрифицироваться, что также вызывает подкисление среды. На черноземных и других почвах нейтрального и щелочного ряда такое явление не отмечается.

На суглинистых и глинистых почвах аммиачная селитра применяется как основное удобрение весной и осенью во время вспашки, а на легких почвах рекомендуется использовать аммиачную селитру перед посевом.

Дробное внесение аммиачной селитры позволяет снизить потери нитратного азота от вымывания. Аммиачную селитру можно вносить, рассыпая ее по поверхности, затем следует обильно полить. Можно также вносить и в растворенном виде, но полив обязателен и в этом случае.

Аммиачную селитру эффективно применять с калийными и фосфорными удобрениями, смешивая их перед самым внесением. Успешно применяется в производстве тукосмеси как наиболее оптимальный азотный компонент.

Нельзя смешивать с торфом, опилками, простым суперфосфатом, с известью, доломитом, мелом, навозом, соломой и др. органическими материалами, так как может быть самовозгорание.

Существует проблема, связанная с высокой гигроскопичностью аммиачной селитры. Гранулы теряют твердость, расползаются при повышении влажности воздуха. Однако современные технологические разработки позволяют учесть этот нюанс и искоренить его еще на стадии производства.

Запрещено аммиачную селитру вносить под огурцы, кабачки, патиссоны и тыкву, так как способствует накоплению нитратов!

При хранении и транспортировке аммиачную селитру следует предохранять от нагревания и загрязнения посторонними примесями. Отличается прочностью гранул, обладает 100% рассыпчатостью, текучестью, не слеживается при хранении.

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде и обладает большой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу из воздуха). Это является причиной того, что гранулы удобрения расплываются, теряют свою кристаллическую форму, происходит слеживание удобрений- сыпучий материал превращается в твердую монолитную массу.

Аммиачную селитру выпускают трех видов:

А и В- используют в промышленности; применяют во взрывчатых смесях (аммонитах, аммониалах)

В- эффективное и наиболее распространенное азотное удобрение , содержащее около 33-34% азота; обладает физиологической кислотностью.

Азотная кислота. Чистая азотная кислота HNO--бесцветная жидкость плотностью 1,51 г/см при - 42 °С застывающая в прозрачную кристаллическую массу. На воздухе она, подобно концентрированной соляной кислоте, «дымит», так как пары ее образуют с 'влагой воздуха мелкие капельки тумана. Азотная кислота не отличается прочностью, Уже под влиянием света она постепенно разлагается:

Чем выше температура и чем концентрированнее кислота, тем быстрее идет разложение. Выделяющийся диоксид азота растворяется в кислоте и придает ей бурую окраску.

Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот; в разбавленных растворах она полностью распадается на ионы Н и- NO.Азотная кислота -- одно из важнейших соединений азота: в больших количествах она расходуется в производстве, азотных удобрений, взрывчатых веществ и органических красителей, служит окислителем во многих химических процессах, используется в производстве серной кислоты по нитрозному способу, применяется для изготовления целлюлозных лаков, кинопленки.

Промышленное получение азотной кислоты. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При« описании свойств аммиака было указано, что он горит в кислороде, причём продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов - окисление аммиака кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определенном составе смеси происходит почти полное превращение.

Образовавшийся легко переходит в, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту.

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины.

Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%. При необходимости ее концентрируют,

Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а концентрированная--98 и 97%, Концентрированную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах, разбавленную -- в цистернах из кислотоупорной стали.

Сушка

Сушка — процесс принудительного удаления жидкости из твёрдых, жидких веществ или их смесей с помощью испарения. Чаще всего в качестве удаляемой жидкости выступают влага или летучие органические растворители.

В самом общем случае процесс сушки происходит следующим образом: нагретый газовый поток, отдавая тепло обрабатываемому материалу, вбирает в себя испаряемую им жидкость, удаляя её из общей массы вещества. Часто сушка является последним этапом в процессе производства, непосредственно предшествующим продаже или упаковке продукции.

Существует множество вариантов классификации способов сушки в зависимости от используемого процесса. Непосредственный выбор метода зависит от физического состояния сырья, его химического состава, требуемых свойств конечного продукта и экономичности процесса.

По способу воздействия сушильного агента бывает естественная сушка — сушка на открытом воздухе при естественном освещении, без влияния человека на факторы интенсифицирующие процесс (температуры продукта и сушильного агента (воздуха), давление, скорость движения сушильного агента, влажность и т. д.). Используется для сушки плодов, ягод, грибов в регионах с подходящими климатическими условиями. А также Искусственная сушка — производиться в специальных аппаратах (сушильных установках), с принудительным изменением факторов, влияющих на интенсивность процесса (температура, давление влажность, геометрические размеры объекта сушки и т. д.).

По способу подвода тепла к влажному материалу сушилки классифицируются на:

· Конвективные — тепловая энергия передается конвекцией;

· Кондуктивные (контактные) — тепловая энергия передается с помощью теплопроводности;

· Волновые:

· Терморадиационные — тепловая энергия передается с помощью термоизлучения;

· Высокочастотные — тепловая энергия преобразуется из электрической внутри высушиваемого материала;

· Акустические.

· Комбинированные — передача тепла осуществляется с помощью комбинаций вышеупомянутых способов.

Сравнение и выбор сушилок.

Выбор сушилок связан с проблемой классификации материалов. В настоящее время разрабатывается такая классификация, края позволила бы быстро оценивать кинетику и выбирать наиб, рациональный тип сушилки. В соответствии с ней влажные материалы дифференцируют по внутрениму.

Выбор наиболее пригодной сушилки, удовлетворяющей условию получения качественного продукта при выгодных технико-экономических показателях не только в масштабе хозяйства цеха, но иногда и всего завода, представляет серьезную и актуальную задачу. Правильное решение этой задачи определяется условиями максимальных форсировок и допускаемых режимов сушки, которые можно приложить к той или иной конструкции сушилки.

При выборе сушилок и методики их расчета следует учитывать свойства материала и форму связи в нем влаги.

При выборе сушилок и методики их расчета следует учитывать свойства материала и форму связи в нем влаги, поэтому необходимо иметь экспериментально полученную кинетическую зависимость.

Основными критериями для выбора сушилок являются их надежность и герметичность. Если этим условиям удовлетворяют несколько типов сушилок, сравнивают их экономические показатели. К наиболее экономичным сушилкам относятся аппараты с кипящим слоем.

Рекомендуется следующий порядок выбора наиболее подходящей сушилки: 1) предварительный выбор; 2) предварительное сравнение; 3) испытания; 4) окончательный выбор.

Важные ограничения при выборе сушилки могут быть связаны с требованиями техники безопасности. Ликвидация ручного труда, возможность непрерывного ведения процесса и его автоматизация, полная герметичность всей аппаратуры - эти требования стоят, с точки зрения техники безопасности, на первом месте при сопоставлении аппаратов различных типов.