SO3(г) +H2O(г) → H2SO4(г) → H2SO4(туман) ; Q>0.
Туман плохо улавливается в обычной абсорбционной аппаратуре и в основном относится к отходящим газам в атмосферу, при этом загрязняется окружающая среда, и возрастают потери серной кислоты.
Высказанный соображения позволяют решить вопрос абсорбента. Оптимальным абсорбентом является 98,3%-ная серная кислота (техническое название - моногидрат), соответствующая азеотропному составу. Действительно, над этой кислотой практически нет ни паров воды, ни паров SO3. Протекающий при этом процесс можно условно описать уравнением реакции:
SO3 + n H2SO4 + H2O = (n+1) H2SO4.
Использование в качестве поглотителя менее концентрированной кислоты может привести к образованию сернокислотного тумана, а над 100%-ной серной кислотой или олеумом а паровой фазе довольно велико равновесное парциальное давление SO3, поэтому он будет абсорбироваться не полностью. Однако если в качестве одного из продуктов процессов необходимо получить олеум, можно совместить абсорбцию олеумом (1-й абсорбер) и абсорбцию 98,3%-ной кислотой (2-й абсорбер).
В принципе при высоких температурах над 98,3%-ной кислотой может быть значительным парциальное давление паров самой кислоты, что также будет снижать степень абсорбции SO3. Ниже 100˚С равновесное давление паров H2SO4 очень мало и поэтому может быть достигнута практически 100%-ная степень абсорбции.
Таким образом, для обеспечения высокой степени поглощения следует поддерживать в абсорбере концентрацию серной кислоты, близкую в 98,3%, а температуру ниже 100˚С. Однако в процессе абсорбции SO3 происходит закрепление кислоты (повышение ее концентрации), и в силу экзотермичности повышается температура. Для уменьшения тормозящих влияний этих явлений абсорбцию ведут так, чтобы концентрация H2SO4 при однократном прохождении абсорбера повышалась только на 1-1,5%, закрепившуюся серную кислоту разбавляют в сборнике до концентрации 98,3%, охлаждают в наружном холодильнике и вновь подают на абсорбцию, обеспечивая высокую кратность циркуляции.
Блок-схема производства:
3. Расчет производственной мощности и обоснование производственной программы.
Конкретным выражением производственных возможностей каждого предприятия служит его производственная мощность. Производственная мощность предприятия – это максимальное количество единиц продукции, производимых за определенный период времени, с учетом установленного оборудования, соблюдения технических характеристик предприятия (перерывы в работе, простои, праздничные дни, время, отведенное на техническое обслуживание, требуемая структура рабочих смен и др.), и применяемой системы управления.
Производственная мощность может быть выражена в единицах продукции, массы товаров, линейных величинах, рублях, человеко-часах и других показателях.
Производственная мощность зависит от ряда факторов:
- количество и производительность оборудования;
- качественный состав оборудования, уровень физического и морального износа;
- степень прогрессивности техники и технологии производства;
- качество сырья, материалов, своевременность их поставок;
- уровень специализации предприятия;
- уровень организации производства и труда;
- фонд времени работы оборудования.
Производственная мощность рассчитывается по всему перечню номенклатуры и ассортимента выпускаемой продукции. В условиях многономенклатурного производства, когда выпускаемая продукция характеризуется сотнями наименований изделий, каждое из которых отличается не только назначением или конструктивными особенностями, но и технологией изготовления, осуществляются группировка всей номенклатуры производимой продукции и выбор изделия-представителя.
Производственная мощность предприятия определяется по мощности ведущих цехов, участков, агрегатов. К ведущим относятся цеха, участки, агрегаты, в которых выполняются основные наиболее трудоёмкие технологические процессы и операции по изготовлению изделий или полуфабрикатов.
Под «узким местом» понимается несоответствие производственной мощности отдельных цехов, участков, агрегатов возможности ведущего оборудования.
Производственная мощность изменяется в течение года, поэтому различают входную, выходную и среднегодовую мощности.
Входная мощность определяется на начало года по наличному оборудованию. Выходная мощность – на конец планового периода с учётом выбытия и ввода мощности за счёт капитального строительства, модернизации оборудования, совершенствования технологии и организации производства.
Среднегодовая мощность (Мср) рассчитывается путём прибавления к входной мощности (Мвх) среднегодовой вводимой (Мвв) и вычитания среднегодовой выбывающей мощности (Мвб) с учётом срока действия (Тн):
Мср = Мвх + Мвв * Тн / 12 – Мвб (12 – Тн)/12.
Увеличение производственной мощности возможно за счёт ввода в действие новых и расширение действующих цехов, реконструкции, технического перевооружения производства, организационно-технических мероприятий, увеличение часов работы оборудования, изменение номенклатуры продукции или уменьшение трудоёмкости.
Являясь величиной динамичной, производственная мощность должна быть сбалансирована с производственной программой. Это требование следует непременно учесть при планировании производственной мощности предприятия или его подразделения. При превышении спроса над предложением необходимо в проектах планировать соответствующий прирост производственной мощности.
Таблица 5. Основные технико-экономические характеристики оборудования
Наименование оборудования | Кол-во, шт. | Балансо-вая стои-мость единицы, тыс. руб. | Произво-дитель-ность, тонн/час | Продолжительность ремонта, час | Период между ремонтами, час | ||||
Теку-щий | Сред-ний | Капи-таль-ный | Теку-щий | Сред-ний | Капи-таль-ный | ||||
Контактный аппарат К-39-4 | 1 | 1096,4 | 2,92 | 8 | 96 | 600 | 720 | 17280 | 34560 |
Печь для сжигания серы | 2 | 332,4 | 5,79 | 12 | 600 | 720 | 720 | 17280 | 34560 |
Сушильная башня | 2 | 439,5 | 3,45 | 8 | 96 | 360 | 720 | 8640 | 34560 |
Абсорбер для кислоты технической | 2 | 67,7 | 3,45 | 8 | 120 | 600 | 720 | 17280 | 86400 |
Абсорбер для кислоты реактивной | 10 | 34,1 | 0, 134 | 8 | 48 | 120 | 2160 | 8640 | 17280 |
Для расчета эффективного фонда работы оборудования необходимо составить график планово-предупредительных ремонтов всех видов оборудования. Все виды ремонтов проводятся по индивидуальному графику для каждого оборудования. Причем проведение крупных ремонтов сопряжено одновременно с работами более мелких ремонтов, и в продолжительности более крупного ремонта не учтена продолжительность более мелких ремонтов. Количество ремонтов (nр), необходимых в планируемом году, рассчитывается следующим образом:
nр= Тк / Период между ремонтами
где Тк – календарный фонд времени работы оборудования:
Тк = 365 дн. * 24ч. = 8760 час.
Последний раз все виды ремонтов проводились в июне 2006 года.
Планирование капитального ремонта по аппаратам:
1) по контактному аппарату, печи для сжигания и сушильной башне (раз в 4 года):