Проектирование химических производств

Проектирование химических
производств
газ
С + О2 = СО2
твердое
Si + О2 = SiО2
твердое
твердое
Пример: производство аммиака
CaCN2 + H2O → CaСО3 + NH3
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
CaO + C → CaC2 + CO
CaCO3 → CaO + CO2
Образец проектного задания
Вариант 1
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на разработку проекта производства аммиака
ЦИАНАМИДНЫМ МЕТОДОМ
Сущность метода:
Метод основан на реакции цианамида кальция с водой с выделением аммиака:
CaCN2 + H2O  CaCO3 + NH3 + Q
Цианамид кальция, в свою очередь может быть получен взаимодействием карбида
кальция с азотом при создании условий (каких?), способствующих активации азота:
CaC2 + N2  CaCN2 + C + Q
Формулировка задания:
1. Предложите методы получения необходимых для цианамидного метода веществ из
природных видов сырья. Составьте серию превращений, связывающих выбранное
Вами сырье с конечным продуктом (аммиаком). Определите число стадий
производства.
2. Разработайте общую схему производства аммиака цианамидным методом (на каждой
стадии производства дайте характеристику реакции, подберите оптимальные условия
для ее осуществления, исходя из представлений о скорости реакции и химическом
равновесии, предложите конструкции химических аппаратов, позволяющих реализовать
эти условия). Укажите необходимые для организации производства ресурсы
(гидроресурсы, энергоносители и др.)
3. Разработайте систему мероприятий, обеспечивающих рентабельность и
безопасность производства (утилизация отходов, непрерывность производства,
способы экономии энергоресурсов, охрана окружающей среды).
Задание на оформление проекта
Оформление результатов работы:
Отчет о проделанной работе должен включать ПОЯСНИТЕЛЬНУЮ ЗАПИСКУ, КОНСТРУКТОРСКУЮ
ДОКУМЕНТАЦИЮ (слайды) и РАСЧЕТНУЮ ЧАСТЬ.
Примерное содержание ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ:
1. Вводная часть:
а) Схема превращений, позволяющих получить аммиак цианамидным методом из природного сырья с указанием
числа стадий и записью уравнений реакций.
б) Характеристика используемых видов сырья и способы подготовки его к производству. Перечень необходимых
гидро-, энерго- и прочих ресурсов.
2. Основная часть. Для каждой стадии производства укажите следующие сведения:
а) Характеристика реакции и методика выбора оптимальных условий.
б) Эскизы аппаратов, позволяющих реализовать выбранные оптимальные условия (аппараты следует назвать и
кратко пояснить принцип работы).
в) Мероприятия по обеспечению рентабельности производства (как достигается безотходность, непрерывность,
экономия энергоресурсов, охрана окружающей среды). Особо выделите предложенные Вашей группой
технологические новшества и интересные инженерные решения.
3. Предложения по размещению производства в выбранном регионе и их обоснование (наличие и близость
источников сырья и энергии, возможность транспортировки продукции потребителю, обеспеченность трудовыми
ресурсами, экологическая безопасность).
Содержание КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ (слайдов):
Схематическое изображение химических аппаратов на плакатах должно отвечать следующим требованиям:
- четко и наглядно показывать относительные размеры (в масштабе), устройство и принцип работы аппаратов
(изображения должны быть сделаны ярко и хорошо различаться на расстоянии);
- рядом с аппаратом должно быть указано его название и записано уравнение происходящей в нем реакции (крупно,
разборчиво);
- на плакатах должны быть также показаны вспомогательные устройства (для измельчения, растворения,
высушивания, разделения, изменения агрегатного состояния веществ и т.д.) и средства транспортировки
реагентов между аппаратами;
- размещение аппаратов на плакатах должно наглядно отображать технологическую схему производства, то есть
взаимосвязанность и очередность работы реакторов, а также способы транспортировки реагентов между ними.