Производство аммиачной селитры

Расчетная часть.doc

Расчет расходомера переменного перепада давления.
Производство аммиачной селитры.
Рассчитать расходомер переменного перепада давления для измерения расхода прямой воды на входе в барометрический конденсатор.
Исходные данные для расчета.
Измеряемая среда – вода;
Наибольший измеряемый объемный расход:;
Средний измеряемый объемный расход: ;
Избыточное давление воды перед сужающим устройством: ;
Допустимая потеря давления: ;
Внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20°С: ;
Температура воды перед сужающим устройством: ;
Материал трубопровода - Сталь Ст20.
Выбор сужающего устройства и дифманометра.
Тип сужающего устройства – диафрагма камерная; материал – сталь Х17.
Тип и разновидность дифманометра – дифманометр сильфонный ДС-V-2.
Верхний предел измерения дифманометра - .
Определение недостающих для расчета данных.
Абсолютное давление воды перед диафрагмой
Плотность воды в рабочих условиях (и )
Внутренний диаметр трубопровода перед диафрагмой при температуре
Динамическая вязкость воды в рабочих условиях (и )
Определение номинального перепада давления дифманометра.
Вспомогательная величина
Предельный номинальный перепад давления дифманометра
Учитывая и по рисунку А18 определяем что .
Приближенное значение модуля диафрагмы
Определение числа Рейнольдса.
Минимальное допустимое число Рейнольдса для данного модуля
Так как расчет продолжаем.
Граничное значение числа Рейнольдса
Определение параметров сужающего устройства.
Наибольший перепад давления в диафрагме
Поправочный множитель на тепловое расширение материала диафрагмы
Диаметр отверстия диафрагмы при температуре 20°С
Коэффициент расхода
Диаметр отверстия диафрагмы при температуре
Расход соответствующий наибольшему перепаду давления
Допустимое нижнее предельное значение наибольшего расчетного расхода
Определение поправки на влияние числа Рейнольдса.
Поправка к показаниям
Определение погрешности измерения расхода.
Среднеквадратическая погрешность исходного коэффициента расхода диафрагмы .
Среднеквадратическая погрешность поправочного множителя на шероховатость диафрагмы .
Среднеквадратическая погрешность поправочного множителя на неостроту входной кромки диафрагмы .
Среднеквадратическая погрешность влияния числа Рейнольдса .
Исходный коэффициент расхода .
Погрешность определения исходного коэффициента расхода
Среднеквадратическая относительная погрешность коэффициента расхода
Расход выраженный в долях верхнего предела измерений дифманометра
Погрешность значений перепада давления в сужающем устройстве
Максимальная абсолютная погрешность показания барометра
Верхний предел измерения манометра
Средняя квадратичная относительная погрешность значения давления
Погрешность показания вторичного прибора
Средняя квадратичная относительная погрешность измерения расхода
Погрешность вызванная влиянием уменьшенной длины прямого участка трубопровода перед сужающим устройством или за ним
Предельная относительная погрешность измерения расхода
Средняя квадратичная погрешность расхода отнесенная к верхнему пределу измерения дифманометра

Выбор прибора для измерения и регулирования температуры, давления, расхода и кислотности определенной среды..doc

Выбор приборов для измерения и регулирования температуры давления расхода и уровня pH определенной среды.
Для измерения и регулирования температуры давления расхода и уровня pH определенной среды будем использовать измерители-регуляторы двухканальные
с интерфейсом RS-485 ОВЕН ТРМ202 различных модификаций.
Отличительные характеристики.

Список литературы.doc

Список использованной литературы
Шувалов В. В. Огаджанов Г. А. Голубятников В. А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. - М.: Химия 1991.
Голубятников В. А. Шувалов В. В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: Учебн. для техникумов. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Химия 1985.
Элих В. М. Химия и технология нефти и газов. - М.: Химия 1977.
Правила 28-64 Измерение расхода жидкостей газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. - М 1980.
Альбом графиков к правилам 28-64 измерения расхода жидкостей газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. - М 1979.
Комиссарчик В.Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов. Тверь 2001.
Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник под общей редакцией В.В.Черенкова. Ленинград1987.
Клюев А. С. Техника чтения схем автоматики технологических процессов управления и контроля. Москва 1983.
Клюев А. С. Проектирование систем автоматики технологических процессов. Справочное пособие. Москва 1990.
Автоматическое управление в химической промышленности. Под редакцией Дудникова Е.Г. Москва 1987.

ПРОИЗВОДСТВО АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ курсовик.doc

ПРОИЗВОДСТВО АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ.
Описание технологического процесса
Аммиачная селитра — один из основных видов азотных удобрений; содержит не менее 342% азота. Сырьем для получения гранулированной аммиачной селитры служат неконцентрированная 30—40% азотная кислота и газообразный аммиак.
В качестве кондиционирующей добавки иногда используют 925% серную кислоту которая нейтрализуется аммиаком вместе с азотной кислотой до сульфата аммония. Для опрыскивания готовых гранул применяют поверхностно-активное вещество — 40% водный раствор диспергатора «НФ».
Основными стадиями производства аммиачной селитры являются: нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком; получение высококонцентрированного плава аммиачной селитры; гранулирование плава; охлаждение гранул аммиачной селитры; обработка гранул поверхностно-активным веществом — диспергатором «НФ»; очистка воздуха и сокового пара перед выбросом в атмосферу; упаковка и хранение готового продукта.
Технологическая схема производства.
Аммиачная селитра – одно из наиболее распространенных азотных удобрений. Получают ее нейтрализацией разбавленной азотной кислоты (40—50%) газообразным аммиаком.
Азотная кислота из приемной емкости 1 (рис.9.8) проходит через теплообменник 2 и поступает в нейтрализатор 3. Туда же подается предварительно нагретый в теплообменнике 5 газообразный аммиак. Основное количество аммиака поступает в газообразном состоянии из цеха синтеза аммиака. Дополнительно со склада подается жидкий аммиак который испаряется в аппарате 4.
В нейтрализаторе 3 при атмосферном давлении и определенной температуре протекает процесс нейтрализации () параллельно с ним происходит частичное упаривание раствора за счет теплоты нейтрализации. Частично упаренный слабокислый раствор аммиачной селитры концентрацией 60—80% (так называемый слабый щелок) поступает в бак с мешалкой — донейтралнзатор 6 где окончательно нейтрализуется аммиаком. Пар образующийся при выпаривании раствора (соковый пар) выводится из верхней части нейтрализатора. При неправильном ведении процесса из нейтрализатора с соковым паром может уноситься часть аммиака и азотной кислоты.
Упаривание слабого щелока до 985% NH4NO3 осуществляется под вакуумом в две ступени. Первоначально в выпарном аппарате 8 концентрация щелока доводится до 82% NH4NO3 а затем и в выпарном аппарате 12 — до заданной.
Слабый щелок подается в нижнюю часть выпарного аппарата 8. В качестве греющего агента в выпарном аппарате I ступени в основном используют соковый пар. Дополнительно к нему подают водяной пар. По мере увеличения концентрации сокового пара в греющей камере выпарного аппарата накапливаются инертные газы ухудшающие теплопередачу. Для обеспечения нормальной работы аппарата 8 предусмотрена продувка межтрубного пространства с выбросом инертных газов в атмосферу.
Упаренный щелок из аппарата 8 перемещается в сборник 10. Здесь для улучшения качества получаемой селитры к щелоку добавляют раствор доломита снижающего слеживаемость селитры.
Из сборника 10 щелок перекачивается в выпарной аппарат 12. В сепараторе 13 производится разделение выпаренного раствора на соковый пар и концентрированный раствор – плав. Соковый пар проходит в барометрический конденсатор 14 а плав подается в грануляционную башню 15. Гранулированная аммиачная селитра (конечный продукт) выводится из башни по выходному патрубку 16 транспортером 17.
Автоматизация процесса нейтрализации.
Показателем эффективности этого процесса является количество удельных потерь сырья с соковым паром. Их необходимо поддерживать минимальными что способствует снижению себестоимости продукции. Потери сырья в основном зависят от соотношения расходов аммиака и азотной кислоты. Установлено что потери сырья будут минимальны если обеспечить поддержание соотношения расходов с точностью до 01—015% или от 1 до 15 гл избыточной кислотности. Такая точность регулирования обеспечивается узлами регулирования соотношения расходов азотной кислоты и аммиака расхода аммиака и величины рН в нейтрализаторе.
Регуляторы должны обеспечивать кроме минимальных потерь сырья еще и постоянство концентрации слабого щелока. Эта концентрация зависит от температурного режима в нейтрализаторе который определяется количеством тепла выделяющегося в процессе реакции а также температурами аммиака в азотной кислоты поступающих в нейтрализатор. Количество тепла выделяющегося в процессе реакции зависит от соотношения расхода аммиака и азотной кислоты. Это соотношение поддерживается постоянным поэтому можно считать постоянным количество выделившегося тепла. Для стабилизации температур аммиака и азотной кислоты устанавливают регуляторы температуры.
Манометрический режим в магистралях газообразного аммиака поддерживается регуляторами давления. Давление аммиака поступающего из цеха синтеза стабилизируется путем изменения расхода аммиака подаваемого из испарителя 4 а давление аммиака испаряющегося в аппарате 4 — путем изменения расхода пара поступающего в этот аппарат. Для поддержания материальных балансов устанавливают регуляторы уровня в приемной емкости 1 и испарителе 4.
Донейтрализация раствора в аппарате 6 проводится с помощью регулятора нейтрализации в зависимости от рН раствора. Регулирующее воздействие вносится изменением расхода аммиака. Для поддержания материального баланса стабилизируется уровень раствора аммиачной селитры в аппарате 6.
Концентрация раствора упаренного в аппарате 8 поддерживается постоянной с помощью узлов регулирования давления пара подаваемого в аппарат 8 и температуры конденсата сокового пара. Концентрация раствора после выпарного аппарата 12 стабилизируется с помощью регуляторов температуры раствора (путем изменения расхода раствора в этот аппарат) и температуры конденсата сокового пара.
Удаление инертных газов из аппарата 8 осуществляется командоаппаратом который периодически подает импульсы на открытие клапанов установленных на магистралях продувки.
Для правильного ведения процесса смешения в сборнике 10 устанавливают регулятор соотношения расходов доломита и щелока.
Выгрузка аммиачной селитры из грануляционной башни осуществляется автоматически в зависимости от уровня селитры регулирующей заслонкой в выходном патрубке 16.

Выбор прибора для измерения и регулирования температуры, давления, расхода и pH определенной среды..doc

Выбор приборов для измерения и регулирования температуры давления расхода и уровня pH определенной среды.
Для измерения и регулирования температуры давления расхода и уровня pH определенной среды будем использовать измерители-регуляторы двухканальные
с интерфейсом RS-485 ОВЕН ТРМ202 различных модификаций.
Отличительные характеристики.
Выбор термопреобразователей.
Выбор преобразователей давления.
Преобразователи избыточного давления ОВЕН ПД100-ДИ.

1 (2).cdw

1.cdw

Выбор средств измерений и контроля технологического процесса производства аммиачной селитры.doc

Выбор средств измерений и контроля технологического процесса производства аммиачной селитры.
Регламент технологического процесса.
Регулируемые параметры.
а) Уровень азотной кислоты HNO3 в емкости 1 (регулируется изменением подачи азотной кислоты HNO3 в емкость 1).
Номинальные значения уровня в емкости 1: 0-10 м.
б) Уровень жидкого аммиака NH3 в испарителе 4 (регулируется изменением подачи жидкого аммиака NH3 в испаритель 4).
Номинальные значения уровня в испарителе 4: 0-5 м.
в) Уровень раствора жидкого аммиака NH3 и азотной кислоты HNO3 в донейтрализаторе 6 (регулируется отводом раствора жидкого аммиака NH3 и азотной кислоты HNO3 из донейтрализатора 6).
Номинальные значения уровня в донейтрализаторе 6: 0-5 м.
г) Уровень раствора аммиачной селитры NH4NO3 в грануляционой башне 15 (регулируется отводом раствора аммиачной селитры NH4NO3 из грануляционной башни 15 при помощи заслонки 16.
Номинальные значения уровня в грануляционной башне 15: 0-10 м.
а) Давление жидкого аммиака NH3 на выходе из испарителя 4 (регулируется подачей пара в испаритель 4).
Номинальные значения давления в испарителе 4: 0-20 кгсм2 .
б) Давление сокового пара и обычного пара подаваемых в выпарной аппарат 8 (регулируется изменением расхода подаваемого пара).
Номинальные значения давления: 0-20 кгсм2 .
в) Давление аммиака NH3 который поступает из цеха синтеза (стабилизируется изменением расхода жидкого аммиака NH3 на выходе из испарителя 4).
Номинальные значения давления из цеха синтеза : 0-20 кгсм2 .
а) Температура азотной кислоты HNO3 на выходе из теплообменника 2 (регулируется подачей пара в теплообменник 2).
Номинальные значения температуры: 0-200°.
б) Температура аммиака NH3 на выходе из теплообменника 2 (регулируется подачей пара в теплообменник 5).
в) Температура конденсата сокового пара на выходе из барометрического конденсатора 9 (регулируется отводом обратной горячей воды из барометрического конденсатора 9).
г) Температура конденсата сокового пара на выходе из барометрического конденсатора 14 (регулируется отводом обратной горячей воды из барометрического конденсатора 14).
д) Температура раствора на выходе из выпарного аппарата 12 (регулируется путем изменения подачи раствора доломита в выпарной аппарат 12).
Q(pH) – Кислотность.
а) Уровень кислотности в нейтрализаторе 3 (регулируется подачей азотной кислоты HNO3 в нейтрализатор 3 при этом используется датчик нейтрализации).
Номинальные значения кислотности:
б) Уровень кислотности в донейтрализаторе 6 (регулируется подачей азота NН3 из теплообменника 5 при этом используется датчик нейтрализации).
а) Соотношение расходов жидкого аммиака NH3 и азотной кислоты HNO3 поступающих из теплообменников 2 5 (регулируется расходами жидкого аммиака NH3 и азотной кислоты HNO3 поступающих из теплообменников 2 5). При этом происходит отдельное измерение расходов жидкого аммиака NH3 и азотной кислоты HNO3.
Номинальные значения расходов: 0-20 м3ч.
б) Соотношение расходов жидкого щелока и доломита (регулируется подачей раствора доломита в сборник 10).
При этом происходит отдельное измерение расходов жидкого щелока и доломита.
Номинальные значения расходов: 0-20 м3ч.

Выбор прибора для измерения и регулирования уровня.doc

Выбор приборов для измерения и регулирования уровня определенной среды.
Для измерения и регулирования уровня будем использовать сигнализаторы уровня жидких и сыпучих сред с дистанционным управлением ОВЕН САУ-М7E.
Отличительные характеристики.