Проект участка доупаривания черного щелока

Проект участка доупаривания черного щелока

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общая часть

1.1 Выпаривание щелоков, цели, задачи процесса

1.1.1 Решение экологических проблем, связанных с выпариванием и содорегенерацией

1.2 Требования к черному сульфатному щелоку - слабому, крепкому

. Специальная часть

2.1 Выбор, обоснование участка доупаривания черного щелока

2.2 Расчет материального баланса выпарки

2.3 Расчёт теплового баланса выпарки

2.4 Расчет поверхности теплообмена

2.5 Выбор, расчет оборудования цеха для доупаривания щелока

2.6 Описание технологической схемы

. Организация производства

3.1 Автоматический контроль и регулирование узла доупаривания

3.2 Порядок пуска выпарного аппарата

Экономическая часть

4.1 Расчёт себестоимости для выпарки 1м3 щелока

4.2 Технико-экономические показатели

5. Мероприятия по техника безопасности и пожарной безопасности

.1 Правила по технике безопасности при обслуживании оборудования участка доупаривания черного щелока

.2 Средства индивидуальной защиты и первая помощь при поражающих факторах в данном цехе

Список литературы

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

.1Выпаривание щелоков, цели, задачи процесса

Процесс получения целлюлозы требует значительных затрат пресной воды, электроэнергии, колоссальных затрат на дезодорацию и очистку сточных вод. Сульфатный методы варки целлюлозы позволяют регенерировать варочный щелок и повторно его использовать. Процесс регенерации весьма сложен. Условно его можно разделить на следующие этапы: отделение черного щелока от целлюлозы; удаление мыла и мелкого волокна из щелока; окисление черного щелока воздухом; выпаривание черного щелока; сжигание черного щелока в содорегенерационных котлоагрегатах; каустизация зеленого щелока известью с целью превращения карбоната натрия в активный гидроксид натрия. Процесса регенерации черного щелока самым энергоемким является процесс выпаривания. При сжигании щелоков в современных содорегенерационных агрегатах необходимо упаривать щелок до концентрации 60-65 % сухого вещества. При обычных условиях выпарки имеющийся в щелоке сернистый натрий в больших количествах разлагается с выделением сероводорода, при этом происходят потери серы. При окислении щелока сернистый натрий превращается в другие стойкие вещества, при этом потери серы значительно сокращаются. Чтобы щелок можно было сжигать в печах, содержание сухого остатка в нем после выпаривания должно быть не менее 50 %. Выпаривание черного щелока производят в многоступенчатых вакуум-выпарных аппаратах, работающих по прямоточной, противоточной, или смешанной системе питания. Переход щелока из одного корпуса в другой происходит самотеком, т.к. давление в корпусах постепенно понижается. Свежий пар подается только в первый корпус, а в остальные поступает вторичный пар, образующийся в результате испарения щелока. Сгущенный до 50-55% а.с. остатка щелок из первого корпуса направляется на сжигание.

Черный щелок, поступающий на сжигание, содержит 65-70% органических и 30-35% минеральных веществ. В процессе сжигания в СРК органическая часть щелока сгорает, а минеральная часть образует расправленный остаток - плав. При этом свободный и органически связанный едкий натр превращается в карбонат (кальцинированная сода) Na2CO3. Для восстановления потерь щелочи к сжигаемому щелоку добавляют сульфат натрия Na2SO4, который в печи восстанавливается в сернистый натрий Na2SO4 + 2C = Na2S +2CO2.

Плав с пода печи непрерывно стекает в бак с водой или со слабым щелоком, где почти полностью растворяется. Это зеленый щелок.

Для получения каустической соды зеленый щелок обрабатывают известью.

Цель каустизации щелока заключается в том, чтобы превратить малоактивную соду Na2CO3, находящуюся в зеленом щелоке, в активную каустическую соду NaOH.

Гашение извести

CaO + H2O = Ca(OH)2;

Каустизация соды

Na2CO3 + Ca(OH)2 ↔ 2NaOH + CaCO3.

Образующийся при реакции CaCO3 выпадает в осадок, называемый - каустизационный шлам. В растворе остается едкий и сернистый натрий - получается белый щелок, который направляется на варку целлюлозы.

.1.1Решение экологических проблем, связанных с выпариванием и содорегенерацией

Отходы производства.

К отходам производства на концентраторной установке относиться конденсат греющего пара (чистый конденсат), который образуется при конденсации свежего пара в конденсаторе 1. Чистый конденсат от концентраторной установки откачивается на химводоочистку в количестве не менее 35,0 т/час для выработки пара.

Чистый конденсат должен отвечать качественным показателями:

цвет - бесцветный, прозрачный;

жесткость - не более 10 мг/л;

общая щелочность - не более 100 мг экв/л;

pH - 6,5-7,0;

окисляемость - не более 3 мг экв/л.

. Сточные воды.

Сточные воды подразделяются на два вида:

загрязненные производственные сточные воды;

условно чистые сточные воды.

К загрязненным производственным сточным водам относятся вода от сальниковых уплотнителей, охлаждения подшипников, смывы с полов, протечки щелока и т.п. Расход их составляет от 10 м3/час. Загрязненные сточные воды поступают в барометрический приямок выпарных станций № 1,2 и насосами откачиваются на биологическую очистку.

Качественные показатели загрязненных сточных вод:

pH - 8-9,5;

температура, оС - 10-25;

растворимые органические вещества, мг/л - 600-700;

растворимые минеральные вещества, мг/л - 140-180;

общая щелочность, единиц Na2O, мг/л - не более 0,12;

биологическое потребление кислорода, БПК, мг О2/л - 750-850.

Условно - чистые воды от поверхностных конденсаторов 1 и 2. Расход воды составляет 720 м3/час. Эта вода практически не загрязняется, имеет температуру 53-55 оС и по отдельному трубопроводу подается в отбельный цех, где используется в технологических целях. При доупаривании черных щелоков образуется слабо - загрязненный конденсат в количестве 61,6 м3/час. Этот конденсат без дополнительной очистки используется в основном производстве для промывки известкового шлама в цехе каустизации и регенерации извести №2.

Таблица 1. Характеристика сбросов сточных вод.

Наименование стоковКоличество, м3/часПримечаниеКонденсат вторичного пара (слабозагрязненный)61,6Постоянный возврат на технологические нуждыКонденсат греющего пара (чистый конденсат)35,0Постоянный возврат химцех ТЭЦВода после поверхностных конденсаторов720,0Постоянный возврат в отбельный цехВода после сальниковых уплотнителей3,0Постоянный сброс в канализациюВода после смыва полов7,0Периодический сброс в канализацию

. Газовые выбросы.

Источниками газовых выбросов на концентраторной установке являются:

). Паровоздушная смесь из межтрубного пространства конденсатора 1 с температурой 143 оС и давлением 3 кгс/см2 постоянно отводиться в атмосферу через дроссельную шайбу.

Состав 10% водяного пара, остальное воздух.

). Вторичный пар из конденсатора 2, содержащий неконденсируемые газы, поступает на поверхностные конденсаторы, где водяной пар конденсируется, а газы через пароструйный инжектор поступают в барометрический приямок выпарных станций 1 и 2 и газовентилятором выбрасывают в атмосферу.

Таблица 2 Характеристика газовых выбросов.

НаименованиеЕд.изм.Парг/сек105Сероводородг/сек3,0Метилмеркаптанг/сек22,0Диметилсульфидг/сек12,0Метанолг/сек8,0Всего выбросов:т/час0,54ТемператураоС100

Газовые выбросы идут в цех лесохимии на сжигание.

). Воздушники концентраторов и поверхностных конденсаторов, используемые при опорожнении, заполнении и промывки водой, выведены в атмосферу.

Постоянное ужесточение норм по охране окружающей среды вынуждает применять новое экологически безопасное оборудование и искать новые технологии. Каждый этап технологического процесса связан с какими-то проблемами. В настоящий момент самым большим загрязнителем воздуха на СЛПК являются CРК, а именно каскадные испарители. В каскадных испарителях происходит непосредственный контакт щелока с дымовыми газами, которые уносят с собой легкие частицы минеральных солей натрия и содержат продукты неполного сжигания серы в виде SO2 и H2S, меркаптанов и т.п. Потери серы при сжигании щелоков составляет от 5 до 30 кг/тонну целлюлозы в ед. Na2O. Поэтому приходиться отказываться от каскадных испарителей, а получать щелок высокой концентрации на выпарных станциях.

Для процесса выпарки основной задачей является получение щелока с высоким содержанием сухих веществ (70%). В связи с этим, многое фирмы, выпускающие оборудование для целлюлозной промышленности, начали разрабатывать программу по выпуску таких выпарных аппаратов, которые было-бы легко сохранять в чистоте, т.к. высокое содержание сухих веществ приводит к закупорке трубок выпарных аппаратов. К таким выпарным аппаратам относятся аппараты, работающие по принципу «падающей» пленки.

Этот принцип использовался при проектировании новых выпарных станций, концентраторов.

Задачей и целью введения в работу концентраторов, аппаратов по принципу «падающей» пленки являются получение плотного щелока с концентрацией 70% а.с.в. и уменьшение выбросов вредных веществ с дымовыми газами CРК в окружающую среду.

1.2Требования к черному сульфатному щелоку - слабому, крепкому

Таблица 3

НаименованиеКонцентрация, %, а.с.в.Температура, оСПлотность, кг/м3Питательный ч.щ. поступающий на концентраторы50,01081,25Крепкий плотный щелок, подаваемый на сжигание в CРК70,01151,4025Слабый щелок, применяемый для промывки концентраторов22,0-24,0881,09-1,10Остаточная активная щелочность, г/л Na2O3-4

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1Выбор, обоснование участка доупаривания черного щелока

Постоянное ужесточение норм по охране окружающей среды вынуждает применять новое экологически безопасное оборудование и искать новые технологии. В настоящее время самым большим загрязнителем воздуха на СЛПК является СРК, а именно каскадные испарители. В них происходит непосредственный контакт щелока с дымовыми газами, которые уносят с собой легкие частицы минеральных солей натрия и содержат продукты неполного сгорания серы, меркаптанов и т.п. Потери серы при сжигании щелоков составляют от 5 до 30 кг/т целлюлозы в ед. Na2O. Поэтому приходиться отказываться от каскадных испарителей, а получать щелок высокой концентрации.

Высокое содержание сухого вещества уменьшает количество образующихся дымовых газов по отношению к высвобождающемуся объему тепла, что приводит к повышению температуры в нижней части топки и уменьшению количества дымовых газов. Повышение температуры способствует более стабильному горению, что облегчает работу оборудования и улучшает его эксплуатационные параметры. Повышение температуры позволяет повысить уровень восстановления.

Высокое содержание сухого вещества улучшает тепловую экономичность СРК и позволяет осуществлять в новых котлах предварительный нагрев воды при помощи РК - подогревателя, что приводит к экономии электроэнергии и повышению эффективности работы оборудования.

В связи с этим основной задачей стало реконструкция выпарных станций. Началась разработка по выпуску выпарных аппаратов, которые было бы легко сохранять в чистоте, т.к. высокое содержание сухих веществ приводит к закупорке труб выпарных аппаратов. К таким выпарным аппаратом относятся аппараты, работающие по принципу «падающей» пленки.

Концентраторная установка предназначена для увеличения содержания сухих веществ в черном щелоке от 49 до 70% а.с.в. с целью дальнейшего сжигания его в CРК (содорегенерационный котел). Повышение концентрации щелока происходит путем упаривания черного щелока в концентраторах ламельной конструкции и по типу «свободно падающей» пленки в две ступени.

Концентраторная установка состоит:

.двух концентраторов ламельного типа со свободно падающей пленкой;

.двух поверхностных конденсаторов - основного и вспомогательного;

.баков плотного 70%-го и питательного 49%-го щелока;

.Испарителя слабозагрязненного конденсата;

.выравнивателя уровня чистого конденсата;

.расширителя плотного щелока;

.подогревателя щелока;

.холодильника чистого конденсата;

.насосов для перекачки черного щелока.

Концентраторы и поверхностные конденсаторы подключены последовательно.

Схема подачи пара и щелока на концентраторной установке является противоточной. Достоинства противоточной установки заключается в следующем: у раствора (черного щелока) при движении от последнего корпуса к первому, кроме концентрации, постепенно повышается вязкость и температура, благодаря чему значительно улучшается теплопередача; вследствие улучшения теплопередачи уменьшается общая поверхность выпарки; подогретый раствор свободно перекачивается на дальнейшую переработку.

2.2 Расчет материального баланса выпарки

Производительность варочно-промывного цеха 2500 т/сут целлюлозы по варке.

Количество черного щелока, получаемого после промывки целлюлозной массы, составляет 8,5м3/т воздушно сухой целлюлозы.

Для расчета плотности поступающего черного щелока используем формулу:

ρ= 1000*(1-0.5*(b/100)), кг/м3

где ρ - плотность черного щелока, кг/м3;концентрация сухого остатка в щелоке, %

ρ= 1000*(1-0,5*(14/100)) = 1075 кг/м3

Масса щелока, поступающего на выпарку

m = ρ*V , кг

m = 1075*8.5 = 9137.5 кг∑

m = 2500*9137.5/24*1000 = 951.8 т/ч

А = 951,8*(1-(16/50)) = 646,7

,8-646,7 = 305,1 т/ч

Для расчета принимаем производительность концентраторной установки по щелоку 300 т/ч.

Таблица 4 Исходные данные.

Производительность установки по щелокуG300 т/чНачальная концентрацияХn50%Конечная концентрацияХк70%Температура параtn142 оСДвижение щелока по пару2→1Общее количество испаряемой воды находим по формуле:

∑W = G*(1-(Xn/Xk)) , кг/ч (1)

∑W = 300000*(1-(50/70)) = 85714.28 кг/ч

1.Для расчета коэффициентов теплопередачи задаемся ориентировочным значением удельного паросъема, характерного для пластинчатых аппаратов.

Wуд = 8÷25 кг/м2*ч, принимаем Wуд = 10 кг/м2*ч

Находим поверхность каждого аппарата.

Fi = ∑W/Wуд*n, м2

где n - число корпусов выпарной установки, шт.

F= 85714,28/20 = 4285,714 м2

Выбираем концентратор фирмы Альстром.

Высота пластин 9 м

Ширина пластин 1,5 м

Толщина пластин 0,05 м

Для распределения общего количества испаряемой воды по корпусам принимаем:

W1: W2 = ω1: ω2 (2)

W1 : W2 = 1 : 1.17

Тогда количество испаряемой воды в корпусах будут равны :

W1 = ∑W*ω1/(ω1+ω2)

W2 = ∑W*ω2/(ω1+ω2) (3)

W1 = 85714.28*1.0/(1.0+1.17) = 39499.7 кг/ч

W2 = 85714,28*1,17/(1,0+1,17) = 46214,6 кг/ч

.Конечная концентрация щелока в корпусах определяют по формуле:

Хк1 = G*Xn/(G-(W1+W2))

Xk2 = G*Xn/(G-W2) (4)

Хк1 = 300000*50/(300000-(39499.7+46214.6)) = 70,0%

Xk2 = 300000*50/(300000-46214.6) = 59,1%

Средние концентрации будут равны:

Х1 = (Xk1+ Xk2)/2

X2 = (Xk2+ Xn)/2 (5)

X1 =(70+59,1)/2 = 64,55%

X2 = (59,1+50)/2 = 54,55%

3.Для определения температурных депрессий воспользуемся справочными данными. [Б.с 251]

Температура кипения 103 112 116

Температура кипения при Х1 = 64,55%

,55 Ткип1 = 112+((116-112)/(70-63)*(64,55-63)) = 112,88 оС

∆′1 = Ткип1 - 100 = 112,88 - 100 = 12,88 оС

Температура кипения при Х2 = 54,55%

,55 Ткип2 = 103+((112-103)/(63-35)*(54,55-35)) = 109,28 оС

∆′2 = Ткип2 - 100 = 109,28 - 100 = 9,28 оС

∆′1 = 12,88о ; ∆′2 = 9,28о

Гидростатической депрессией для аппаратов данного типа можно пренебречь. Гидравлическую депрессию ∆′″ примем по 1о на каждый корпус.

Тогда полезная разность температур будет равна:

tпол = tn-(tk+∆′+∆″+∆′″) (6)

где tk - температура в конденсаторе, оС

tr = 82 oC

∆tпол = 142-(82+12,88+9,28+2*1) = 35,84 оС

Эту величину необходимо распределить по корпусам.

Для этого нужно предварительно оценить термическое сопротивление теплопередачи, и прежде всего - сопротивление накипи.

Относительное термическое сопротивление накипи находим по формуле:

Rнi = Rн*((Xi/X)3,4*(Wi/W)), (7)

где Xi - концентрация черного щелока в данном корпусе, %

Х - средняя концентрация в первом по ходу щелока корпусе, %

Wi- количество испаряемой воды в данном корпусе, кг/ч

W - количество испаряемой воды в первом по ходу щелока корпусе, кг/ч

Rн1/Rн2 = (Х1/Х2)3,4*(W1/W2) = (64,55/54,55)3,4*(39499,7/46214,6) = 1,51

Предельное термическое сопротивление накипи, когда аппараты останавливают на промывку, примем Rн1 = 0,00085 м2град/Вт.

Rн2 = 0,00085/1,51 = 0,0005629 м2град/Вт

Термическое сопротивление стенок ламели равно:

Rc = δ/λ, м2град/Вт (8)

где δ - толщина стенки ламели, м

λ - теплопроводность материала, Вт/град м

Для нержавеющей стали λ = 14÷23; принимаем λ = 23 Вт/м град

Rc = 0,0015/23 = 0,000065 м2град/Вт

Суммарное сопротивление стенок и накипи будут равны:

∑R1 = Rн1+Rc

∑R2 = Rн2+Rc (9)

∑ R1 = 0,00085+0,000065 = 0,000915 м2град/Вт

∑R2 = 0,0005629+0,000065 = 0,0006279 м2град/Вт

Зададимся сопротивлением тепловых потоков в корпусах. В корпусах нет самоиспарения и подогрева раствора до кипения, следовательно, тепловые потоки пропорциональны количеству испаряемой воды.

Q1 : Q2 = W1 : W2 = 1,0 : 1,17

Принимаем удельный тепловой поток в первом корпусе q1 = 8000Вт/м2

При равных поверхностях корпусов получим:

q2 = q1*Q2 (10)

q2 = 8000*1,17 = 9360 Вт/м2

Температурные напоры, которые затрачиваются на преодоление термических сопротивлений стенок и накипи будут равны по формуле:

tc′- tc″ = q*(Rс+Rн), (11)

где q - удельный тепловой поток в корпусе, Вт/м2;

Rc, Rн - термическое сопротивление стенки и накипи, м2град/Вт

tc′ - температура стенки со стороны пара, оС;

tc″ - температура стенки со стороны раствора , оС.

(tc′- tc″)1 = 0,000915*8000 = 7,32 о

(tc′- tc″)2 = 0,0006279*9360 = 5,88 о

∑( tc′- tc″) = 13,2 о

Температурные напоры на преодоление термических сопротивлений при переходе тепла от стенки к кипящей жидкости равны:

tc″ - tкип = (q/510*(1-0,845*X))2/3? (12)

где Х - средняя концентрация, кг/кг

(tc″ - tкип)1 = (q1/510*(1-0,845*X1))2/3 = (8000/510*(1-0,845*0,6455))2/3 = 10,6 о

(tc″ - tкип)2 = (q1/510*(1-0,845*X2))2/3 = (8000/510*(1-0,845*0,5455))2/3 = 10,5 о

∑(tc″ - tкип) = 21,1 оС

На преодоление термических сопротивлений переходу тепла от пара к стенке расходуется напор:

∆tпол - ∑(tc′- tc″) - ∑(tc″ - tкип), (13)

,84 - 13,2 - 21,1 = 1,54 о

5. Распределим его по корпусам и определим температурный режим выпаривания, где приняты следующие обозначения:

tn - температура греющего пара, оС;

tc′ и tc″ - температуры стенок со стороны пара и щелока, оС;

∆t - полезная разность температур, оС;

tкип - температура кипения щелока, оС;

tс.п. - температура сокового пара, оС;

∆′ и ∆″′ - температурная и гидравлическая депрессия, о;

r - теплота парообразования, определяемая по tn, кДж/кг;

В - величина, определяемая в зависимости от температуры пленки конденсатора tпл.

Таблица 5

Таблица 6

№ корп.∆′Tсn=tk-∆′∆″′tc′tпл=(tn+tc′)/2r,кДж/кгВ112,88110,361141,16141,582143,7194,2229,28831108,66109,012236,1183,05

. Коэффициенты теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя находим по формуле:

α=C*B*4√(r/l*(tn-tc)), Вт/м2град (14)

где С - постоянная, равная 2,04 для вертикальных пластин;

l - определяющий линейный размер, равный высоте ламели.

α1-1= 2,04*194,22*4√2143700/(9*0,84)= 9142,91 Вт/м2град

α1-2= 2,04*183,05*4√2236100/(9*0,7)= 9114,6 Вт/м2град

. Для расчета расхода пара на выпарку и уточнения количества испаряемой воды определим тепловые характеристики пара, конденсата и щелока.

Таблица 7

№ корпТеплосодержание пара, кДж/кгТемпература конденсата, tk= (tn+tкип)/2Теплоемкость щелока, кДж/кгград. С=3,978-0,0201*ХПервичного IВторичного i12742,742695,39132,622,6822693,82645,65100,822,88

Теплоемкость начального щелока 2,97 кДж/кг*град

Коэффициенты испарения равны:

αn=(In-tkn*Cк)/(in-tn*Cn), (15)

где in - теплосодержание сокового пара в данном корпусе, кДж/кг;

In - теплосодержание греющего пара в данном корпусе, кДж/кг;

Cn - теплоемкость щелока, кДж/кг*град;

Cк - постоянная, равная 4,19.

α1= (2742,74-132,62*4,19)/(2695,39-123,24*2,68)= 0,925

α2= (2693,8-100,82*4,19)/(2645,65-92,28*2,88) = 0,954

Коэффициенты использования тепла равны:

γ1=γ2=0

Коэффициенты самоиспарения равны:

β1=β2=0

Величину тепловых потерь в расчетной практике выражают через тепловой коэффициент полезного действия (ε), который равен отношению полезно затраченного тепла к общему его расходу. Приняв ε= 0,93, выражаем количество испаряемой воды в корпусах через расход первичного пара в первом корпусе.

Wn = ε*Dn*αn (16)

где Dn - расход греющего пара в данном корпусе, кг/ч.

W1 = 0,93D1*0,925 =0,86025D1

W2 = 0,93W1*0,954 = 0,93*0,86025D1*0,954 = 0,7632D1

Сложив левые и правые части, получим:

W1+W2= 0,86025D1+0,7632D1

∑W = 1,62345D1

D1= ∑W/1,62345 = 58571/1,62345 = 42237,8 кг/ч

Количество испаряемой воды по корпусам будут равны:

W1 = 0,86025*42237,8 = 36335,067 кг/ч

W2 = 0,7632*42237,8 = 52235,88 кг/ч

∑W = 68571 кг/ч

.3 Расчет теплового баланса выпарки

целлюлоза выпаривание щелок

1. Определим общие тепловые нагрузки.

Теплоотдача - перенос тепла за счет конвекции и теплопроводности от движущегося теплоносителя к стенке и от стенки к теплоносителю.

Q1=D1(I1-tк1*4,19)ε, кДж/кг2=W1(I2-tк2*4,19)ε, кДж/кг (17)

Q1 = 42237,8*(2742,74-132,62*4,19)*0,93 = 85910326 кДж/кг

Q2 = 36335,067*(2693,9-100,82*4,19)*0,93 = 76756436 кДж/кг

2.Коэффициенты теплоотдачи от стенки к кипящему раствору равны по формуле:

α= 510(1-0,845*Х)∆t0,5, (18)

где Х - концентрация раствора, кг/кг раствора;

∆t - разность температур стенки и раствора.

α2-1= 510*(1-0,845*0,6455)*10,60,5= 733 Вт/м2град

α2-2= 510*(1-0,845*,05455)*10,50,5= 869 Вт/м2град

.Общие коэффициенты теплопередачи находим по формуле:

К= 1/(1/α1)+(∑δ/λ)+(1/α2), (19)

где α1 и α2 - коэффициенты теплоотдачи, определяемые по средним температурам теплоносителей;

∑δ/λ - термическое сопротивление многослойной стенки.

К1 = 1/(1/9142,91)+0,000915+(1/733) = 419 Вт/м2град

К2 = 1/(1/9114,6)+0,0006279+(1/869) = 526 Вт/м2град

2.4 Расчет поверхности теплообмена

Поверхность теплообмена концентраторов находим по формуле:

Fn= Qn/(Kn*∆tn*Cn), (20)

F1 = Q1/(K1*∆t1*Cn) = 85910326/(419*18,76*2,97) = 3679,9≈ 3680м2

F2 = Q2/(K2*∆t2*Cn) = 7675436/(526*17,08*2,97) = 2876,6 ≈ 2877 м2

Принимаем поверхность нагрева.

F1 = 3500 м2

F2 = 2873 м2

2.5 Выбор, расчет оборудования цеха, для доупаривания щелока

Концентраторы №1 и №2:

Выпарной аппарат (концентратор) пластинчатого типа с падающей пленкой предназначен для упаривания черного щелока путем испарения из него части воды с целью получения 70%-го щелока.

Тепловая поверхность концентратора состоит из двухлистовых ламелей. Пар, подаваемый на выпарку, конденсируется внутри ламелей, а щелок стекает по наружной поверхности ламелей.

Черный щелок подается в нижнюю часть аппарата, из которого транспортируется циркуляционным насосом в верхнюю часть.

Система распределения щелока направляет его равномерно на наружную поверхность всех ламелей. Щелок падает тонкой пленкой свободно вниз и кипит на поверхностях ламелей.

Таблица 8 Техническая характеристика.

ХарактеристикаКонцентратор №1Концентратор №2Площадь нагрева, м235002873Размер концентратора, мм -общая высота корпуса; - диаметр; -высота цилиндр.части корпуса 13900 4400 11000 14000 4400 11000

Поверхностный конденсатор - предназначен для конденсации вторичного пара. В межтрубное пространство поверхностных конденсаторов подается вторичный пар с концентратора №2 и пары вскипания с расширителя плотного щелока, где отдавая свое тепло воде, конденсируется. В конденсаторах создается разряжение (вакуум).

Таблица 9 Техническая характеристика.

Наименование.Зона трубЗона межтрубного пространстваПоверхность нагрева, м260-Размер греющих труб, мм. - наружний диаметр; - длинна; - стенка. 38 6000 1,25 -Количество греющих трубок, шт.94-Количество ходов.41Температура цирк. жидкости, оС. - на входе; - на выходе. 108 114 143 116Размер подогревателя, мм. - диаметр; - высота. 600 6850

Подогреватель черного щелока - предназначен для нагрева питательного щелока за счет тепла чистого конденсата.

В межтрубное пространство подогревателя подается чистый конденсат. Щелок подогревается за счет конденсата до температуры примерно 114 оС.

Таблица 10 Техническая характеристика.

НаименованиеХолодильник чистого конденсатаЗона трубЗона межтрубного пространстваРазмер холодильника, мм. -диаметр; - высота цилиндра; - общая высота. 600 2933 3900Поверхность охлаждения, м260Размер трубок, мм. - наружний диаметр; -толщина стенки; -длинна трубки. 20 2 3000Количество трубок387Температура цирк. жидкости, оС - на входе; -на выходе. 116 70 45 45

Холодильник чистого конденсата - предназначен для охлаждения чистого конденсата за счет теплой воды с поверхностных конденсаторов.

В трубное пространство подается чистый конденсат, а в межтрубное - теплая вода после ПК -1,2. Чистый конденсат охлаждается до 70 оС.

Таблица 11 Техническая характеристика.

Наименование.Параметры.Объем, м3.0,8Рабочее давление, кгс/см23Габаритные размеры, мм. - диаметр; - высота. 800 1200Рабочая температура, оС.143

Выравниватель уровня чистого конденсата - предназначен для выравнивания уровня чистого конденсата.

Чистый конденсат из греющей камеры концентратора №1 поступает в выравниватель уровня чистого конденсата. Уровень поддерживается регулятором уровня LICA-3.

Таблица 12 Техническая характеристика.

Наименование.Параметр.Объем, м3.1,5Рабочее давление, кгс/см2.(-5) - (-10)Температура , оС.107Габаритные размеры, мм. - диаметр; - высота. 1000 1500

Испаритель слабозагрязненного конденсата - предназначен для испарения конденсата вторичного пара концентратора №2.

Таблица 13 Техническая характеристика.

Наименование.Параметр.Объем, м3.2,6Диаметр, мм.1200Высота цилиндра, мм.1800Рабочее давление, кгс/см2.(-5) - (-10)Температура, оС.115

Расширитель плотного щелока - предназначен для повышения концентрации щелока за счет сброса давления в расширителе, вскипания щелока и отвода вторичных паров из расширителя.

Таблица 14

Наименование.Параметр.Производительность, кг/ч.900Давление засасывания, Мбар.812Рабочее давление, бар.3,5Расход общего пара, кг/ч.648Число ступеней.1

Одноступенчатый пароэжектор - предназначен для отсоса неконденсируемых газов и поддержания разряжения (вакуума) на концентраторной установке.

Таблица 15

НаименованиеХарактеристикаЭлектродвигательнапорпроизводительностьмощностьЧисло обор.м вод.ст.м3/часл/секкВтоб/минЦиркуляционный насос концентраторов 1,2 12 2574 715 200 1000Насос щелока из К-2 в К-12018050371500Насос откачки плотного щелока из расширителя 35 144 40 55 1500Насос откачки ч.к. из выравн. 40 54 15 22 3000

Рабочий пар поступает в сопло и истекает из него со сверхзвуковой скоростью. За счет турбулентного перемешивания вихревых масс паровой струи с частичками окружающего струю газа в камере смешения происходит захват и увлечение газа в суживающий насадок, служащий для обеспечения более плотного перемешивания пара с газом. Камера смешивания заканчивается цилиндрической горловиной.

Из горловины поток пара, смешанный с газом, поступает в диффузор, предназначенный для уменьшения скорости и увеличения давления газа.

Парогазовая смесь из диффузора поступает в барометрический приямок и далее на сжигатель на лесохимию.

Центробежные насосы - предназначены для перекачки щелока, воды и конденсата.

Таблица 16

НаименованиеХарактеристикаэлектродвигательНапорПроизводительностьмощностьЧисло оборот.м, вод.ст.м3/часл/секкВтоб/минНасос питательного щелока 25 216 60 45 1500Насос откачки с/з конденсата из испарителя 40 90 25 18,5 3000

.6 Описание технологической схемы

Поток щелока.

Питательный щелок с сухостью 50% и температурой 108 оС и расходом 24 м3/час из бака питательного щелока насосами 11 и 12 прокачивается через подогреватель щелока, где за счет тепла чистого конденсата, питательный щелок нагревается до 114 оС и поступает в нижнюю часть концентратора 2.

Из нижней части концентратора 2, насосом 2 щелок непрерывно подается на распределительное устройство, расположенное в верхней части концентратора 2. Распределительное устройство направляет поток щелока к верхнему краю пластин, откуда он стекает в виде тонкой пленки по внешней поверхности каждой пластины в нижнюю часть концентратора 2.

За счет тепла греющего пара щелок на поверхности ламельных пластин вскипает, повышая этим свою сухость. Циркуляционный насос 2 осуществляет постоянную циркуляцию щелока в концентраторе 2.

Из нижней части концентратора 2 щелок с сухостью 54,55 % а.с.в. и с температурой 117 оС насосом 3 подается в нижнюю часть концентратора 1. Из нижней части концентратора 1 циркуляционный насос 1 осуществляет перекачку щелока на верхнее распределительное устройство концентратора 1. Щелок распределяется по наружной поверхности каждой пластины, стекает вниз в виде тонкой пленки в нижнюю часть концентратора 1. на поверхности ламелей стекающий щелок вскипает за счет тепла греющего пара. Сухость щелока повышается. Пары вскипания отводятся из корпуса концентратора 1 и используются в качестве греющего пара в концентраторе 2. Циркуляционный насос 1 обеспечивает также постоянную циркуляцию щелока в концентраторе 1 и подачу щелока в расширитель щелока.

В расширитель щелок поступает с температурой 133 оС и сухостью 64,55% а.с.в. За счет самоиспарения сухость щелока в расширителе достигает до 70% а.с.в., а температура снижается до 115 оС.

Пары вскипания из него отводятся через регулирующий клапан на дополнительный поверхностный конденсатор для конденсации.

Из расширителя насосами 4 и 5 щелок откачивается в бак плотного 70% щелока. Щелок, выходящий из расширителя щелока можно подать в бак хранения плотного щелока только при достижении 70% сухости. До достижения 70% сухости, его направляют на смеситель щелока выпарных станций №1 и №2.

От нагнетательного трубопровода насосов 4 и 5 отходит линия, через которую небольшой поток плотного щелока подается в концентратор 2 так называемый «кристаллизационный возврат». Назначение - снизить образование накипи на горячих поверхностях ламелей, сдвигая точку кристаллизации щелока.

Подача плотного щелока по линии «кристаллизации» регулируется клапаном, количество определяется опытным путем во время работы концентраторов.

Из бак плотного щелока 70%-ный щелок насосами 6 и 7 перекачивается на содорегенерационные котлы для сжигания.

Насыщение питательного щелока золой (сульфатом натрия).

Для уменьшения образования накипи на горячих поверхностях ламельных пластин предусматривается насыщение питательного щелока золой, образуемой на содорегенерационных котлах. Для этой цели предусматривается подача питательного щелока насосами для растворения золы в CРК, откуда обогащенный золой щелок подается в бак питательного щелока, а затем насосами 11 и 12 перекачивается на концентраторную установку. Обогащение золой питательного щелока увеличивает концентрацию сульфита натрия в нем, в результате чего увеличение сульфатом щелока будет выше температура кипения щелока в концентраторах и образование накипи на поверхностях ламельных пластин будет минимальным.

Для перемешивания питательного щелока в баке предусмотрен циркуляционный насос.

Поток пара.

Свежий пар используется в концентраторе 1, для пароэжекторной установки и для продувки щелоковых трубопроводов и насосов. С ТЭЦ он подается под избыточным давлением 4,3 кгс/см2 и температурой 142 оС в количестве 35,0 т/час в верхнюю часть концентратора к пакету ламельных пластин. Пар поступает внутрь пластин, конденсируется, отдавая свое тепло через стенку пластин щелоку. Образовавшийся конденсат собирается в сборнике конденсата, расположенном в нижней части пакета ламельных пластин, и отводится из концентратора. Свежий пар не соприкасается со щелоком, поэтому его конденсат называется чистым. Он отводится и используется отдельно. Получив тепло свежего пара, щелок стекая по ламелям вскипает, образуя пар, который называется вторичным (соковым). Он поднимается вверх внутри корпуса концентратора 1 между ламельными пластинами и выводится из концентратора через пластинчатый каплеуловитель. Соковый пар концентратора 1 является греющем паром концентратора 2.

Вторичный пар концентратора 1, имеющий температуру 109,36 оС, с расходом 30,44 т/час поступает в распределительную трубу внутреннего пространства ламельных пластин концентраторов. Разделившись внутри пластин, вторичный пар нагревает через стенки щелок и конденсируется. Конденсат собирается в нижней части ламельного пакета в сборнике конденсата. Он является слабозагрязненным конденсатом, так как образовался от конденсации вторичного пара. Щелок стекающий по наружной поверхности ламелей концентратора 2, вскипает, образуя пар, который из верхней части корпуса через пластинчатый каплеуловитель с расходом 28,72 т/час и температурой 110 оС отводится на поверхностные конденсаторы для конденсации. Поверхностные конденсаторы (основной и дополнительный) подключены последовательно.

Вторичные пары из концентратора 2 и испарителя слабозагрязненного конденсата поступают в межтрубное пространство основного конденсатора.

В трубки подается фильтрованная вода после дополнительного конденсатора.

По воде основной поверхностный конденсатор двухходовой. Соприкасаясь с холодными стенками трубок, соковые пары конденсируются. По наружным стенкам трубок конденсат стекает в нижнюю часть межтрубного пространства и отводится на откачивающие насосы 18 и 19. На основном поверхностном конденсаторе конденсируется 85% парогазов и поддерживается постоянный небольшой вакуум в пределах от -5 кПа (-37 мм.рт.ст.) до -10 кПа (-75 мм.рт.ст.).

Несконденсировавшиеся на основном поверхностном конденсаторе газы поступают в межтрубное пространство дополнительного конденсатора. На дополнительный конденсатор поступают так же пары вскипания из расширителя щелока. В трубки конденсатора подается холодная свежая фильтрованная вода, которая охлаждает стенки трубок и на их наружной поверхности происходит дополнительная конденсация несконденсировавшихся газов. По наружным стенкам трубок конденсат стекает в нижнюю часть межтрубного пространства дополнительного конденсатора и отводится на откачивающие насосы 18 и19. На дополнительном конденсаторе конденсируется примерно 15% парогазов.

Несконденсировавшиеся пары из дополнительного конденсатора отсасываются одноступенчатым пароэжекторным вакуум-насосом, на который для обеспечения эжекции подается свежий пар давлением 4,3 кгс/см2 с расходом 0,18 т/час. Парогазовая смесь от пароэжекторного вакуум-насоса подается в барометрический приямок выпарных станций №1 и №2, откуда газовентиляторами газы выбрасываются в атмосферу. Имеется ручная арматура для подачи парогазовой смеси после пароэжекторной установки непосредственно а атмосферу.

Теплая вода, выходящая из дополнительного конденсатора с расходом 720 м3/час, имеющая температуру 35 оС, используется в качестве охлаждающей воды на основном конденсаторе. Из основного конденсатора она выходит с температурой 45 оС и за счет давления насоса-повысителя, установленного на линии свежей фильтрованной воды перед дополнительным конденсатором подается в бак теплой воды отбельного цеха. Для визуального контроля параметры температуры и давления свежей фильтрованной воды, вынесены на монитор. Температура свежей фильтрованной воды не должна превышать 20 оС (в летний период).

Поток конденсатов.

Чистый конденсат образуется от конденсации свежего пара на концентраторе 1, он стекает по внутренним стенкам ламельных пластин и собирается в нижней части сборника конденсата. Далее поступает на выравниватель уровня чистого конденсата. Для удаления воздуха из выравнивателя уровня предусмотрена дроссельная шайба, через которую воздух вместе с небольшим количеством пара постоянно выбрасывается в атмосферу. Из выравнивателя уровня насосами 9 и 10 чистый конденсат, имеющий температуру 145 оС, с расходом примерно 35,0 т/час откачивается через подогреватель щелока трубчатого типа. Чистый конденсат подается в межтрубное пространство подогревателя и его тепло через стенки трубок передается щелоку, нагревая его от 108 оС до 114 оС. Отдав свое тепло щелоку, чистый конденсат охлаждается до температуры 116 о С и поступает на холодильник чистого конденсата, в трубное пространство, а в межтрубное пространство подается теплая вода, использованная на поверхностных конденсаторах и имеющая температуру 45 о С и расход 134 м3/час. Чистый конденсат через стенки трубок нагревает воду, которая возвращается в общий трубопровод теплой воды. Общий ее поток с температурой 53 - 55 о С подается в отбельный цех для технологических нужд. Чистый конденсат, отдав свое тепло воде, охлаждается до температуры 70 о С и подается в химцех ТЭЦ на химводоочистку.

В качестве греющего пара в концентраторе 2 используется пар, полученный в результате вскипания щелока в концентраторе 1. Так как этот пар непосредственно соприкасался со щелоком, то он кроме чистого водяного пара содержит и некоторое количество дурнопахнущих газов, которые улетучились из щелока при выпаривании. Поэтому этот конденсат называется слабозагрязненным и образуется от конденсации греющего пара в концентраторе 2 и в межтрубном пространстве основного и дополнительного поверхностных конденсаторов от паров вскипания из расширителя щелока и испарителя слабозагрязненного конденсата.

В концентраторе 2 греющий пар, отдав тепло щелоку, конденсируется на внутренних стенках ламельных пластин и стекает вниз пакета пластин в сборник конденсата концентратора 2. Из сборника слабозагрязненный конденсат поступает в испаритель слабозагрязненного конденсата. Пары вскипания из испарителя, через дроссельную шайбу вместе с соковым паром концентратора 2 поступают последовательно в основной и дополнительный поверхностные конденсаторы. На дополнительный конденсатор поступают пары вскипания из расширителя щелока. Слабозагрязненный конденсат из основного и дополнительного поверхностных конденсаторов и испарителя слабозагрязненного конденсата поступают на всасывающий патрубок насосов 18 и 19, откачивающих его в ЦКРИ - 2 в бак горячей воды для использования в технологии для промывки шлама.

Система отвода неконденсируемых газов.

Вместе со свежим паром в концентратор 1 поступает и некоторое количество неконденсируемых газов, а именно, воздуха. Эти газы из нижней части пакета пластин концентратора 1 через дроссельную шайбу отводятся в атмосферу вместе с парогазами из выравнивателя уровня чистого конденсата. Возможность подачи этих газов в атмосферу объясняется тем, что они не имеют запаха, так как содержат в основном только воздух и водяной пар.

При кипении щелока вместе с паром из него выделяются и неконденсируемые газы. К таким газам относятся сероводород (H2S), Метилмеркаптан (ММ), диметилсульфид (ДМС), метанол. Из концентратора 2 эти газы отводятся из сборника конденсата в нижней части концентратора и вместе с парами вскипания слабозагрязненного конденсата поступают на основной поверхностный конденсатор. На поверхностных конденсаторах конденсируется только водяной пар, а неконденсируемые газы с температурой 82 оС и в количестве 0,36 т/час отсасываются пароэжекторным вакуум-насосом и отводятся в барометрический приямок выпарных станций №1 и №2. Из него газы газовентиляторами выбрасываются в атмосферу. На пароэжекторный вакуум-насос для создания эжекции подается свежий пар под давлением 4,3 кгс/см2 с температурой 145 оС и расходом 0,18 т/час. Общее количество парогазовой смеси, поступающей в барометрический приямок от концентраторной установки, составляет 0,54 т/час.

Температура смеси - 100 оС.

Дурнопахнущие газы из барометрического приямка направляются на сжигание в цех лесохимии.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Автоматический контроль и регулирование узла доупаривания

Основной задачей упаривания является удаление из черного щелока воды до степени, позволяющей сжечь его в топке СРК. Система должна обеспечить упаривание щелока до заданной концентрации (70 % а.с.в.).

Процесс выпаривания обеспечивается автоматическим контролем и регулированием процесса САУ (система автоматического управления) в заданном технологическом режиме.

Автоматизация процесса выпаривания позволяет повысить производительность установки; повысить качество выпускаемой продукции; снизить расход энергоносителей; улучшить, облегчить условия труда.

Питательный черный щелок с бака 49%-ого щелока, пройдя первоначально подогреватель, поступает в концентратор 2 по трубопроводу через регулирующий клапан, управляемый системой автоматического регулирования САР расхода FIC-1. Расход щелока задается оператором. В качестве греющего пара в концентраторе 2 используется вторичный пар с концентратора 1, где поддерживается уровень с помощью САР уровня LICA-1.

На линии подачи щелока в концентратор - 2 и на линии выхода слабозагрязненного из испарителя установлены соответственно вторичный прибор температуры щелока TIA-2 и вторичный прибор слабозагрязненного конденсата

TIA-1. При помощи вычислителя TDI-1 (в компьютер заложена программа) находится разность температур между конденсатом греющего пара и циркулирующим щелоком. По разности температур можно судить об увеличении образования накипи на поверхности ламельных пластин.

Уровень в концентраторе-2 поддерживается с помощью САР уровня LICA-2. Если в автоматическом режиме уровень возрастает, то клапан регулятора уровня открывается. Если уровень в концентраторе падает, клапан автоматически прикрывается.

Щелок перекачивается насосом в концентратор-1. Уровень в нем поддерживается САР уровня LICA-4. Принцип действия LICA-4 тот же, что и у LICA-2 концентратора-2.

На линии подачи черного щелока в концентратор-1 установлен вторичный прибор температуры TIA-5, также установлен вторичный прибор температуры TIA-4 на линии выхода чистого конденсата из выравнивателя уровня чистого конденсата. Между этими температурами находиться разность температур при помощи вычислителя TDI-3 (показывает степень загрязнения ламелей).

На линии выхода сокового пара из концентратора-1 установлены вторичный прибор температуры сокового пара TIA-3 и вторичный прибор давления PIA-1. Вычислитель TDI-2 находит разность температур между температурой кипения черного щелока TIA-5 и температурой вторичного пара TIA-3, т.е. температурную депрессию, по которой можно судить о сухости черного щелока в концентраторе-1.

Далее черный щелок поступает в расширитель щелока, где его концентрация достигает 70%. В расширителе уровень поддерживается САР уровня LICA-5.

На линии подачи вторичного пара из расширителя установлен регулятор давления PIC-1. На клапан установлена блокировка, т.е. минимальное открытие клапана 15%, максимальное 100%. С помощью PIC-1 поддерживается определенное давление внутри расширителя и регулируется температура выходящего щелока (для того, чтобы он не вскипал в баке плотного щелока).

На линии подачи щелока в бак плотного щелока установлены термометр для измерения температуры TI-1, расходомер для измерения расхода щелока FI-1. С помощью рефрактометра DRA-1 измеряется сухость щелока.

Плотность щелока можно регулировать объемом подаваемого на выпарную станцию свежего пара, расходом щелока на установку.

Свежий пар подается в паровое пространство внутрь ламельных пластин концентратора-1 и на пароэжекторный вакуум-насос для создания разряжения. Расход пара на концентраторную установку регулируются САР расход FIC-2. Такой регулятор работает по расходу (подача количества пара зависит от расхода щелока на станцию). Расход пара регулируется так, чтобы были достигнуты необходимые температуры для нормального процесса выпаривания щелока.

На линии подачи свежего пара в концентратор-1 установлен вторичный прибор PIA-2, который показывает давление свежего пара, поступающего в концентратор-1.

Показания приборов могут быть выведены на монитор. Недопустимо нарушать параметры технологического режима.

3.2 Порядок пуска выпарного аппарата

Пуск на щелоке.

Пуск и останов концентраторной установки является одним из основных процессов ее технической эксплуатации и должны осуществляться в строгом соответствии с инструкцией и технологическим регламентом, разрабатываемыми для каждой конкретной установки.

Концентраторная установка запускается на щелоке при наличии 50% щелока не менее 300м3 в баке питательного щелока.

Пуск концентраторной установки на щелоке производиться следующим образом:

Подать питательный щелок из бака питательного щелока. Для этого запустить насос питательного щелока. Установить расход питательного щелока 80м3/час. Через подогреватель щелока питательный щелок будет поступать в нижнюю часть концентратора-2.

Когда уровень в нижней щелоковой камере концентратора-2 достигнет 70% объема пустить циркуляционный насос.

Когда уровень в концентраторе-2 вновь поднимется до 50% пустить перекачивающий насос.

- Когда уровень в нижней щелоковой камере концентратора-1 достигнет примерно 70-80%, запустить циркуляционный насос.

Когда уровень в нижней щелоковой камере концентратора-1 вновь достигнет 50%, установить задание регулятора уровня на 50% и перевести его в автоматический режим.

Когда уровень в расширителе щелока будет показывать больше 30%, запустить перекачивающий насос.

Перевести поток питательного щелока, выходящего из концентраторной установки на смеситель щелока выпарных станций №1 и №2.

Уменьшить расход питательного щелока на концентратор-2 до 15м3/час.

Подготовиться к приему свежего пара на концентраторную установку.

Позвонить начальнику смены котлотурбинного цеха №2 ТЭЦ и попросить поставить под давление трубопровод свежего пара.

После того, как из дренажных труб паропровода вместо конденсата будет выходить пар, дренажные вентили закрыть и приступить к подаче пара на концентратор-1.

(Свежий пар поступает в пакет ламельных пластин, обогревает щелок и конденсируется).

Следить за уровнем чистого конденсата в выравнивателе уровня чистого конденсата. (Во время пуска чистый конденсат может идти только в канал). Запустить насос чистого конденсата.

Приготовиться к пуску пароэжектора. Медленно подать свежий пар к пароэжектору.

Установить задание на давление в основном поверхностном конденсаторе на уровне атмосферного, примерно 2 кПа.

Следить за температурой щелока, циркулирующего в концентраторе-1.

Если температура поднимается слишком медленно, то увеличить подачу свежего пара.

Когда наберется уровень в испарителе слабозагрязненного конденсата 50%, запустить насос, предварительно известив мастера смены ЦКРИ-2 о начале подачи конденсата.

- Постепенно увеличить расход щелока на концентратор-2 и расход пара на концентратор-1.

Следить за тем, насколько быстро происходит рост температуры щелока в концентраторе-1. Если температура растет слишком быстро, то необходимо увеличить расход питательного щелока. Если температура растет слишком медленно - необходимо увеличить расход свежего пара.

Когда содержание сухих веществ достигнет примерно 68%, перевести подачу плотного щелока на бак плотного щелока.

Когда уровень щелока в баке плотного щелока достигнет 10%, запустить мешалку.

Подача плотного щелока на сжигание в СРК производиться только после продувки паром линии подачи плотного щелока и насосов плотного щелока.

Следить за температурой теплой воды с основного и дополнительного поверхностных конденсаторов.

Подать теплую воду для охлаждения на поверхностные конденсаторы. Необходимо добиться показания температуры теплой воды примерно 45оС.

Следить за содержанием сухих веществ в плотном щелоке, при этом необходимо стремиться к постоянному поддержанию сухости плотного щелока в пределах 69-71%.

Следить за температурой плотного щелока в расширителе.

Подрегулировать расход по линии «кристаллизационного возврата», так чтобы сухость щелока, поступающего в концентратор-2, превышала 55%.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Расчёт себестоимости для выпарки 1м3 щелока

Годовой объём чёрного щёлока - 214,29*24*345 = 1774321,2 т.

Таблица 17 Расчёт тарифного фонда заработной платы.

НаименованиеРазрядСреднесписочная численностьВремя эффект. работы, чел./годЧасовая тарифная ставка, руб./окладТарифный фонд заработной платы, тыс. руб.Выпарщик Выпарщик6 54 41802 180234,16 29,16246,09 210,18Итого основные рабочие_8__456,27Дежурный слесарь Дежурный электрик 4 4 4 4 1802 1802 25,52 25,52 183,95 183,95Итого дежурный персонал_ 8__367,9Слесарь-ремонтник51180232,4058,32всего17__882,49

Таблица 18 Расчёт общего фонда заработной платы.

ПоказателиСумма, тыс. руб.1. Тарифный фонд заработной платы (ФЗП), всего882,49- Технологический персонал - Дежурный персонал - Ремонтный персонал456,27 367,90 58,322. Доплата по часовой ФЗП, всего511,452.1. Премии, всего347,17- Технологический персонал - 40 % - Дежурный персонал - 40 % - Ремонтный персонал - 30 %182,51 147,16 17,502.2. Доплата за работу в ночное время, всего109,89- Технологический персонал - Дежурный персонал60,84 49,052.3. Доплата за работу в праздничные дни, всего54,39- Технологический персонал - Дежурный персонал30,11 24,283. Часовой ФЗП, всего1393,94- Технологический персонал - Дежурный персонал - Ремонтный персонал729,73 588,39 75,824. Доплата до дневного ФЗП05. Дневной ФЗП, всего1393,946. Доплата до общего ФЗП, всего1144,34- Технологический персонал - Дежурный персонал - Ремонтный персонал612,97 470,71 60,667. Общий ФЗП, всего2538,28- Технологический персонал - Дежурный персонал - Ремонтный персонал1342,70 1059,10 136,48

Таблица 19 Калькуляция себестоимости

НаименованиеНормаЦена, руб.Сумма в руб. на единицу продукцииСумма тыс. руб. на весь выпуск1. Чёрный щёлок1,40386,21540,69959357,622. Пар, т0,1523134,6561480,223. Электроэнергия, кВт ∙ч5,50,553,035376,194. Вода, м33,51,394,868623,205. Заработная плата основная, руб.__1,432538,286. Отчисления на соцстрахование, руб.__0,37665,037. общецеховые расходы--12,5122196,758. Очистка сточных вод3,51,214,237505,389. Цеховая себестоимость--601,771067733,15

4.2Технико-экономические показатели

Таблица 20 Технико-экономические показатели.

Наименование показателяЕдиница измеренияВеличина показателя1. Количество 49 % щёлокат1774321,22. Себестоимость 1 т 49 % чёрного щёлокаруб.601,773. Затраты по цехутыс. руб.1067733,154. Численность ПППчел.245. В том числе рабочихчел.176. Фонд оплаты труда рабочихтыс. руб.2538,287. Среднегодовая заработная плата 1-го рабочеготыс. руб.149,318. Внутризаводская выручка от реализации продукциитыс. руб.1121119,819. Внутризаводская прибыльтыс. руб.53386,6610. Внутризаводская рентабельность%5

Проект участка доупаривания черного щелока, обеспечивающего производительность 2500 т/сут. целлюлозы по варке экономически целесообразен, так как обеспечивает прибыль 53386,66 тыс.руб. и рентабельность производства на уровне внутризаводской.

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

.1 Правила по технике безопасности при обслуживании оборудования участка доупаривания черного щелока.

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника.

Вредный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его заболеванию.

Опасный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме.

Безопасные условия труда - условия труда, при которых воздействие на работающих вредных или опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленные нормативы.

Средства индивидуальной и коллективной защиты работников - технические средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных или опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения.

Сертификат соответствия по охране труда (сертификат безопасности) - документ, удостоверяющий соответствие проводимых в организации работ по охране труда установленным государственным нормативным требованиям охраны труда.

Производственная деятельность - совокупность действий людей с применением орудий труда, необходимых для превращения ресурсов в готовую продукцию, включающих в себя производство и переработку различных видов сырья, строительство, оказание различных видов сырья.

.В процессе работы выпарщик может подвергаться воздействию опасных производственных факторов: щелоков, которые действуют на кожные покровы, вызывая химические ожоги; пара; электрического тока цепи и незащищенных токопроводящих элементов; повышенного уровня шума; повышенной загазованности парами сероводорода, метилмеркаптанов, диметилсульфида, диметилдисульфида.

.Выпарщик щелоков ДОЛЖЕН ЗНАТЬ: Требования настоящей инструкции, должностной инструкции, технологической инструкции. Правила электробезопасности. Устройство и принцип действия оборудования. Возможные неполадки в работе оборудования и способы их устранения. Звуковые, световые и др. сигналы, применяемые на рабочем месте и в цехе. Места расположения извещательной пожарной сигнализации, телефонов, средств пожаротушения.

.Выпарщик щелоков ОБЯЗАН: Строго соблюдать производственную дисциплину, правила внутреннего трудового распорядка, не употреблять на производстве спиртных напитков. Работать в спец. одежде и спец. обуви. Содержать рабочее место в чистоте и порядке. Не допускать захламленности проходов, площадок обслуживания. Пользоваться только исправным инструментом. Иметь при себе защитные очки и каску. Опускаясь и поднимаясь по лестнице держаться за поручни.

В цехах для безопасной работы рабочих должны быть вывешены схемы всех имеющихся аппаратов и трубопроводов. Запорные приспособления на схеме должны быть пронумерованы, а направления перемещения продукта указаны стрелками. На все технологические аппараты должны быть нанесены позиции, соответствующие позициям технологической схемы. Позиция должна соответствовать инструкции по эксплуатации машин, агрегатов.

Не допускать пуск и эксплуатацию оборудования без ограждения, сигнализации, блокировок, контрольно-измерительных приборов и других средств, обеспечивающих безопасное его обслуживание.

Перед началом работы работник обязан визуально проверить оборудование, место работы и убедиться в полной их безопасности и исправности.

На оборудовании не должно быть посторонних предметов.

В опасных местах должны быть предупредительные знаки.

Части производственного оборудования, представляющие опасность для работы, должны быть окрашены в сигнальный цвет, опасные места труда.

Запрещается эксплуатация оборудования и трубопроводов при наличии течей и свищей. Все пропуски химического продукта должны немедленно устраняться. Пролитые продукты и смазочные масла необходимо немедленно убирать.

Вращающиеся и движущиеся части оборудования должны быть ограждены.

Для освещения внутри емкостей и в местах с повышенной влажностью использовать освещение напряжением не выше 12В.

Запрещается без производственной необходимости находиться на площадке обслуживания, вблизи люков и лазов оборудования, напротив смотровых окон концентратора, регулирующей и предохранительной аппаратуры, а также на баках, крышках различных емкостей.

Оборудование должно быть оснащено площадками для обслуживания.

Если аппарат находится под давлением, то необходимо соблюдать правила обслуживания сосудов, работающих под давлением. Правила распространяются на сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 оС или др. нетоксичных, невзрывоопасных жидкостей при температуре, превышаемой температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см2).

Работа на сосудах, работающих под давлением, прекращается в следующих случаях: 1. Если давление в аппарате поднимается выше разрешенного, несмотря на соблюдение режима работы; 2. При неисправности предохранительных клапанов; 3. Если в основных элементах сосуда будут обнаружены трещины, свищи, разрыв прокладки и др.; 4. В случае возникновения пожара, угрожающего сосуду, находящемуся под давлением; 5. При неисправности манометров и невозможности определить давление другим путем.

Аппараты, выведенные из процесса для ремонтного обслуживания, должны быть надежно оглушены от связанных с ними работающих трубопроводов и обезвожены согласно подготовки аппарата к ремонту.

Во время работы оборудования (например: бак питательного и плотного щелока) запрещается открывать люки на крышке бака и заглядывать в резервуар. Работа в резервуарах ведется только при наличии наряда-допуска на газоопасные работы.

Во избежания гидравлических ударов, которые могут вызвать разрыв прокладок, арматуру и регулирующий клапан на подаче конденсата, пара надлежит открывать медленно.

Запрещается пускать насосы без ограждений и заземлений корпуса электродвигателя; при наличии неисправных сальников.

5.2 Средства индивидуальной защиты и первая помощь при поражающих факторах в данном цеху

Таблица 21 Средства индивидуальной защиты.

Наименование стадий технологического процессаПрофессия работающих на стадииСИЗ работающихНаименование и номер НТДСрок носкиЦРЩ и ПИ (выпарная станция)Старший выпарщик; Выпарщик; Выпарщик МОД- костюм х/б с КЗ - рукавицы комбинированные - сапоги резиновые - перчатки резиновые - очки защитные - фильтрующий противогаз с коробкой марки "В"ГОСТ 27652 ГОСТ 12.4.010 ГОСТ 5375 ГОСТ 20010 ГОСТ 12.4.013 ГОСТ 12.4.12112 мес. 6 пар на год 12 мес. до износа до износа по необходимостиСлесарь-ремонтник- костюм х/б с КЗ - рукавицы комбинированные - сапоги резиновые - куртка утеплённая - каска - респиратор - очки защитные - фильтрующий противогаз с коробкой марки "В"ГОСТ 27652 ГОСТ 12.4.010 ГОСТ 5375 ГОСТ 12.4.084 ГОСТ 12.4.087 ГОСТ 12.4.034 ГОСТ 12.4.013 ГОСТ 12.4.1219 мес. 12 пар на год 12 мес. 24 мес. до износа до износа до износа по необходимости

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.А.Ф. Шитов «Технология Целлюлозно-бумажного производства». Издательство «Лесная промышленность», Москва, стр.381.

.В.А. Бушмелев, И.С. Вольман «Процессы и Аппараты Целлюлозно-бумажного производства». Изд. «Лесная промышленность», Москва 1969г. Стр.407.

.Ю.Н.Нипенин «Производство сульфатной целлюлозы», том 2. Изд. «Лесная промышленность», Москва 1990г. Стр.600.

.Журнал «ANDRIZ».

.Ю.А. Болдырев, И.С. Зорин, В.В. Попов «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов целлюлозно-бумажного, лесохимического и гидравлического производств». Изд. «Лесная промышленность», Москва 1984г. Стр. 221.

.С.Г. Жудро «Технология проектирования целлюлозно-бумажных предприятий». Изд. «Лесная промышленность», Москва 1970г. Стр.221.

.В.В. Поляков, Л.С. Скворцов «Насосы и вентиляторы». Москва, Стройиздат 1990г. Стр.335.

.А.А. Смирнов «Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств». Изд. «лесная промышленность», Москва 1974г. Стр.377.