Проектирование цеха для производства поверхностно-активного вещества (смачивателя СВ-101)

Введение

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - вещества с ассиметричной молекулярной структурой, молекулы которых содержат одну или несколько гидрофильных групп и один или несколько гидрофобных радикалов. Такая структура, называемая дифильной, обуславливает поверхностную (адсорбционную) активность ПАВ, т.е. их способность концентрироваться на межфазных поверхностях раздела (адсорбироваться), изменяя их свойства.

ПАВ находят применение более чем в 100 отраслях и подотраслях народного хозяйства. Около 80% общего объема производимых в России ПАВ потребляется в промышленности синтетических моющих средств и в производстве тканей и изделий на основе натуральных, искусственных и синтетических волокон. Крупными потребителями ПАВ являются нефтяная и химическая промышленность, а также промышленность строительных материалов[1].

Большое практическое применение находят ПАВ относящиеся к сульфокислотам ароматических соединений с алкильными заместителями, имеющими от 2 до 12 (и даже до 18) атомов углерода. Однако соединения такого типа не содержатся в продуктах коксования каменного угля или в продуктах нефтепереработки; для их синтеза используют реакцию конденсации (С-алкилирование) спиртов с ароматическими углеводородами.

Конденсация ароматических углеводородов со спиртами протекает с выделением воды в присутствии конденсирующих средств кислотного характера:

H⁺

ArH + ROH Ar-R + H₂O

Практический интерес представляет взаимодействие нафталина со спиртами состава С₃ - С₅ (чаще всего с бутиловым спиртом) в серной кислоте, которое приводит к алкилнафталинсульфокислотам.[2]

К соединениям этого класса относится смачиватель СВ-101, который является продуктом взаимодействия нафталина с н-бутиловым спиртом в серной кислоте. Свойства смачивателя СВ-101 позволяют применять его в различных областях промышленности. Это соединение используется как смачиватель в производстве кинофотоматериалов и при гипохлоритной отбелке тканей, а также как вспомогательное вещество при крашении шерсти красителями любых форм и классов. Его слабые пенообразующие свойства позволяют применять смачиватель СВ-101 как пенообразователь в строительной промышленности при получении пенобетона, а эмульгирующие свойства - как эмульгатор в процессах эмульсионной полимеризации латексов[1].

1. Экономическое обоснование строительства проектируемого предприятия

 

1.1 Обоснование необходимости производства продукции

Смачиватель СВ-101 представляет собой комплексное соединение, полное химическое название которого - натриевая соль дибутилнафталин-1-сульфокислоты. Наличие в смачивателе тяжелого органического радикала и сильного электролита делает его поверхностно-активным веществом, что обуславливает эмульгирующие, пенообразующие и моющие свойства. Это позволяет широко применять его как заменитель мыла в текстильной промышленности, при производстве кинофотоматериалов, как вспомогательное вещество при крашении шерсти, а так же при получении пенобетона.

В настоящее время подобные соединения практически не выпускаются, так как их заменяют синтетические и белковые ПАВ, производство которых более сложное и энергоемкое. Поэтому выпуск более дешевого и более простого в производстве смачивателя даст продукт, который будет пользоваться высоким спросом.

 

1.2 Обоснование района и пункта строительства

Строительство данного цех проектируется на территории «ДХЗТОС», в городе Долгопрудном. Это обусловлено доступностью ресурсной базы, высоким уровнем подготовки трудового персонала, наличием магистральных трубопроводов, обустроенностью территории, широким рынком сбыта.

1.3 Обоснование проектной мощности цеха и ассортимента продукции

Мощность цеха составляет 157,3 т. в год. Достаточно простая с технологической точки зрения схема производства, возможность использования одной и той же гарнитуры для производства различных марок ПАВ и промежуточных продуктов для органического синтеза и производства красителей. Производительность цеха выбрана исходя из потребности в продукции предприятиями различных областей промышленности, в частности химической, текстильной и строительной.

 

1.4 Обеспечение проектируемого цеха сырьем, полуфабрикатами, электроэнергией и топливом

Ввиду того, что цех располагается на территории уже действующего предприятия, обеспечение его сырьем и энергоресурсами производится по уже отработанной на предприятии схеме - как для уже работающих цехов.

2. Общая характеристика производства

2.1 Наименование производства: смачиватель СВ-101

Cсмачиватель СВ-101 получают алкилированием нафталина бутиловым спиртом при температуре 20-25⁰С с постепенной дозировкой серной кислоты с последующим сульфированием олеумом при температуре 50-55⁰С. Далее реакционную массу разбавляют водой с целью отделения сульфокислоты дибутилнафталина от отработанной серной кислоты. Сульфокислоту дибутилнафталина нейтрализуют раствором едкого натра и упаривают до массовой доли влаги не более 18% [3].

3. Характеристика изготовляемой продукции

3.1 Наименование продукта: смачиватель СВ-101. Техническое наименование продукта

Смесь натриевых солей моно, ди и трибутилнафталин-1-сульфокислот. Массовая доля натриевых солей моно, ди и трибутилнафталин-1-сульфокислот около 56%, массовая доля сульфата натрия около 25%, массовая доля воды около 18%, прочие примеси около 1%. Получается алкилированием нафталина бутиловым спиртом с последующим сульфированием.

3.2 Физико-химические свойства и константы

Внешний вид - паста желто-коричневого цвета.

Растворимость - растворим в воде, спирте.

Свойства, характеризующие пожаро-взрывоопасность и токсичность смачивателя СВ-101 приводятся в разделе “Охрана труда и техника безопасности”.

Продукт должен соответствовать требованиям и нормам ТУ 6-14-961-84.

Основные показатели технических условий.

Внешний вид - паста желто-коричневого цвета.

Величина pH 0,1 М водного раствора - 7±1.

Массовая доля нерастворимого остатка, %, не более - 0,1.

Массовая доля воды, %, не более - 18.

Массовая доля основного вещества, %, не менее - 56.

Массовая доля железа, %, не более - 0,03.

Антикометное действие - должен полностью снимать кометы при добавлении 5 см³ 0,1 М раствора смачивателя на 1 дм³ эмульсии.

Поверхностное натяжение воды при добавлении 5 см³ 0,1 М водного раствора смачивателя СВ-101 на 1 дм³, дин/см, (мН/м), не более - 60.

Оптическая плотность 0,1 М водного раствора смачивателя СВ-101, не более - 0,5.

Фотографические показатели эмульсии, изготовленной с применением испытуемого образца смачивателя СВ-101, должны соответствовать фотографическим показателям эмульсии изготовленной без смачивателя СВ-101. Допускаются следующие отклонения фотографических характеристик от нормы:

а) понижение светочувствительности не более, чем на 10%; повышение светочувствительности не регламентируется;

б) по коэффициенту контрастности ± 10%;

в) повышение оптической плотности вуали не более, чем на 0,03; понижение оптической плотности вуали не регламентируется.

Фотографические показатели эмульсии, наносимой на бумагу фотоподложку-основу, изготовленной с применением испытуемого образца смачивателя СВ-101, должны соответствовать фотографическим показателям эмульсии, изготовленной без смачивателя СВ-101. Допускаются следующие отклонения фотографических характеристик:

по светочувствительности ± 10%;

по полезному интервалу экспозиции не более 0,1 при отсутствии вуали.

. Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов.

Таблица

Наименование сырья, материалов, полупродуктов	Государственный или отраслевой стандарт, технич. условия, регламент или методика на подготовку сырья	Показатели, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями
Нафталин коксохимический	ГОСТ 16106-82 С.1	Внешний вид   Цвет Температура кристаллизации, 0С, не ниже	Расплавленный или твердый продукт в виде порошка, чешуек, сублимата, таблеток, шариков, брикетов Белый 79,8
Спирт бутиловый нормальный, технический	ГОСТ 5208-81 С.1	Плотность при 200С, г/см3 Массовая доля воды, %, не более	0,809-0,811 0,1
Кислота серная реактивная	ГОСТ 4204-77 марка х.ч.	Внешний вид  Массовая доля серной кислоты, %, не менее	Бесцветная прозрачная маслянистая жидкость без запаха 93,6
Олеум улучшенный	ГОСТ 2184-77 в.с.	Внешний вид  Массовая доля свободного серного ангидрида (SO3), %, не менее	Маслянистая жидкость с опалесценцией без механических примесей 24
Натрия гидроокись	ГОСТ 4328-77 марка ч	Массовая доля гидроокиси натрия (NaOH), %, не менее	97
Водорода перекись	ГОСТ 177-77 в.с. марка Б	Массовая доля перекиси водорода, %	35-40
Порошок магнезитовый	ГОСТ 1216-75		По паспорту поставщика
Вода обессоленная после 2-х ступенчатого обессоливания	Внутризаводской продукт	Щелочность, рН Массовая доля солей (в пересчете на хлористый натрий), мг/дм3	6,0-7,8 20 0,1-1,0
Азот технический	ГОСТ 9293-74	Объемная доля азота, %, не менее Объемная доля кислорода, %, не более	99,6 0,4

. Описание технологического процесса

5.1 Прием и подготовка сырья

Бутанол поступает на завод в автомобильных цистернах, хранится на складе в прямоугольном резервуаре-хранилище. В аппарат подается по трубопроводу с помощью погружного насоса.

Нафталин поступает на завод в расплавленном состоянии в автомобильных цистернах. Хранится на складе сырья в обогреваемом резервуаре-хранилище. Подается в аппарат по трубопроводу с помощью погружного насоса.

Серная кислота поступает на завод в железнодорожных цистернах. Хранится на складе сырья в емкости-хранилище. Подается в аппарат по трубопроводу с помощью погружного насоса через мерник.

Олеум поступает на завод в железнодорожных цистернах. Хранится на складе сырья в емкости-хранилище. Подается в аппарат по трубопроводу с помощью погружного насоса через мерник.

Едкий натр чешуированный поступает на завод в герметичных контейнерах предназначенных для перевозки сыпучих материалов. Хранится в специально отведенном месте. На лифте поднимается на второй этаж, загружается в аппарат при помощи подъемника.

Магнезит поступает на завод в герметичных контейнерах предназначенных для перевозки сыпучих материалов. Хранится в специально отведенном месте. На лифте поднимается на второй этаж, загружается в аппарат при помощи подъемника.

Смачиватель СВ-101 (готовый продукт) хранится на складе сырья в резервуаре-хранилище, по трубопроводу с помощью погружного насоса передается в другое помещение, где упаковывается в картонно-навивные барабаны по ГОСТ 17065-77 с полиэтиленовыми мешками-вкладышами по ГОСТ 6-19-56-75.

5.2 Описание технологического процесса

Алкилирование нафталина

Наименование загружаемых компонентов	Молярная масса, кг/кмоль	Массовая доля осн. в-ва, %	Масса загруж.  в-в, кг		Кол-во в-ва, кмоль	Плотность, кг/дм3	Объем, дм3
			100%	техн.
1. Бутанол	74,12	т.м.	-	412	5.56	0,809	509
2. Нафталин	128,17	т.м.	-	356	2.78	-	-
3. Серная  кислота	98,07	93,2	473.5	508	4.83	1,834	277

Аппаратура.

. Аппарат № 1: стальной, эмалированный реактор, вместимостью 3200 л, снабженный якорной мешалкой, делающей 45 об/мин, и рубашкой для охлаждения реакционной массы захоложенной водой.

2. Аппарат № 8: расходная емкость для серной кислоты и олеума, вместимостью 1000 л, стальная, эмалированная.

Чистый и сухой аппарат № 1 трижды продувают сжатым азотом, для чего каждый раз создают избыточное давление 0,75-2,5 кг/см² (75-250 кПа), выдерживают в течение не менее 3 мин., затем сбрасывают давление в атмосферную линию до 0,3-0,1 кгс/см² (30-10 кПа). Загружают с помощью погружного насоса бутанол с влагой не более 0,1 % из резервуара-хранилища № 4, включают мешалку и загружают по массе нафталин с помощью погружного насоса из резервуара-хранилища № 5.

В расходную емкость № 8 подают погружным насосом серную кислоту из емкости-хранилища № 6. В рубашку аппарата № 1 пускают захоложеную воду и из расходной емкости № 8 с помощью сжатого воздуха загружают в аппарат № 1 серную кислоту при температуре не выше 25 °С. Температуру массы контролируют при помощи электронного дистанционного потенциометра. Реакция алкилирования нафталина идет с выделением тепла. Температуру в аппарате не выше 25°С поддерживают за счет скорости подачи серной кислоты и подачей захоложеной воды в рубашку аппарата.

Сульфирование дибутилнафталина

Наименование загружаемых компонентов	Молярная масса, кг/кмоль	Массовая доля осн. в-ва, %	Масса загруж. в-в, кг		Кол-во в-ва, кмоль	Плотность, кг/дм3	Объем, дм3
			100%	техн.
1. Реакционная масса после алкилирования	240	52,3	667,5	1276	2,78	-	-
2. Олеум (в пересчете на серную кислоту)	98,07	76	915	1204	9,34	1,873	655,4

Аппаратура. Аппарат №1, №8 (те же, что и п.п. 4.3.1.).

По окончании загрузки серной кислоты в расходную емкость № 8 загружают с помощью погружного насоса олеум из емкости-хранилища № 7.

В аппарат № 1 при температуре не выше 25°С загружают олеум из расходной емкости № 8 с помощью сжатого воздуха, поддерживая заданную температуру скоростью загрузки олеума.

При быстрой загрузке олеума температура в массе может подняться выше 25°С за счет теплоты реакции, что ведет к осмолению продукта. По окончании загрузки олеума дают выдержку при температуре не выше 25°С в течение (30±5) мин., после чего прекращают подачу рассола в рубашку аппарата.

Температура массы в течение 6-8 часов поднимается за счет теплоты реакции до 50-55°С. После достижения температуры массы 42-45°С, во избежание резкого подъема температуры массы, в рубашку аппарата периодически подают захоложеную воду. При температуре 50-55°С продолжают размешивание в течение (6±0,5) ч.

Разбавление сульфомассы водой и разделение слоев

Наименование загружаемых компонентов	Моляр-ная масса, кг/кмоль	Массовая доля осн. в-ва, %	Масса, кг		Кол-во в-ва, кмоль	Плотность, кг/дм3	Объем, дм3
			100%	техн.
1. Сульфомасса в апп. № 1	320,43	35,9	890	2480	2,78	-	-
2.Вода обессоленная	18,015	-	-	915	-	-	918
3. Магнезит для нейтрализации	-	87	518,8	596,33	-	-	-

Аппаратура.

. Аппарат №1 (тот же, что и п.п. 4.3.1.).

. Аппарат № 10: нейтрализатор, вместимостью 6300 л, стальной, футерованный, снабженный якорной мешалкой, делающей 35 об/мин, загрузочным люком, манометром.

. Аппарат № 12: вертикальный сборник, стальной, эмалированный, вместимостью 6300 л, с нижним спуском.

. Нутч-фильтр, с площадью фильтрования 2,7 м² и производительностью100 кг/(м²*ч).

После окончания выдержки реакционную массу в аппарате № 1 охлаждают пуском захоложеной воды в рубашку аппарата до 20-25°С, начинают осторожный, порциями, прием воды с помощью вакуума через нижний спуск аппарата. Температуру массы при этом поддерживают не выше 50°С пуском захоложеной воды в рубашку аппарата.

По окончании загрузки воды размешивают массу в течение (30±5) минут, затем останавливают мешалку и дают массе отстояться в течение (8±1) ч.

Во время отстаивания масса разделяется на два слоя. Верхний темно-коричневый густой слой - дибутилнафталинсульфокислота, нижний слой - отработанная серная кислота.

Для определения конца расслаивания отбирают пробу верхнего слоя массы и сдают в лабораторию. Расход 1 н. раствора едкого натра на титрование двух граммов массы, разбавленной 50-70 см^З воды, не должен превышать 13 см^З. При удовлетворительном анализе производят разделение слоев. Если анализ на конец расслаивания отрицательный (расход 1 н. раствора едкого натра 13 см^З), продолжают отстаивание с одновременным охлаждением массы захоложеной водой через рубашку аппарата.

Отработанную серную кислоту принимают в нейтрализатор № 10, где ее разбавляют водой. Нейтрализуют кислоту магнезитом, который загружают в нейтрализатор с помощью подъемника. Реакционную массу после нейтрализации самотеком направляют на нутч-фильтр. Фильтрат, содержащий в основном воду, собирают в сборнике № 12. Воду повторно используют в технологическом цикле, либо подвергают биологической очистке, разбавляют и сливают в общегородскую канализацию.

Верхний слой - дибутилнафталин-1-сульфокислоту подвергают дальнейшей обработке.

Нейтрализация дибутилнафталин-1-сульфокислоты и серной кислоты

Наименование загружаемых компонентов	Молярная масса, кг/кмоль	Массовая доля осн. в-ва, %	Масса, кг		Кол-во в-ва, кмоль	Плотность, кг/дм3	Объем, дм3
			100%	техн.
Дибутилнафта-лин-1-сульфо- кислоты	320,43	81,5	883	1083	2,76	-	-
Едкий натр	40	97	273,6	282	6,84	-	-
Обессоленная вода для растворения едкого натра	18,015	-	-	377,8	-	-	377,8

Аппаратура.

. Аппарат №1 (тот же, что и п.п. 4.3.1.).

. Аппарат № 9: вертикальный, стальной, эмалированный аппарат вместимостью 630 л, с нижним спуском, снабженный якорной мешалкой, делающей 53 об/мин, и рубашкой для охлаждения реакционной массы захоложенной водой.

В аппарате № 9 готовят раствор едкого натра для нейтрализации. Для этого в чистый аппарат загружают обессоленную воду и едкий натр. Массу размешивают до полного растворения едкого натра, затем охлаждают до 25°С пуском воды в рубашку аппарата и сдают в лабораторию для определения массовой доли едкого натра, которая должна быть (41-43)%. При температуре 20-25°С начинают загружать раствор едкого натра в аппарата № 1 с помощью сжатого воздуха. Температуру во время нейтрализации поддерживают не выше 50°С. Загрузку едкого натра ведут до слабо щелочной реакции на бриллиантовую желтую бумагу (рН 6-8).

По окончании нейтрализации дают выдержку при размешивании в течение 1-1,5 ч., постоянно контролируя рН массы. В случае необходимости догружают добавочное количество едкого натра (рН 6-8).

Выпаривание раствора натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты

Наименование загружаемых компонентов	Молярная масса, кг/кмоль	Массовая доля осн. в-ва, %	Масса, кг		Кол-во в-ва, кмоль	Плотность, кг/дм3	Объем, дм3
			100%	техн.
Раствор натриевой соли дибутилнафталин-1-суль-фокислоты	342	54	1743	944	2,76	-	-
Перекись водорода	34,02	30	3,3	11	0,097	-	-

Аппаратура. Аппарат № 2: выпарной аппарат с естественной циркуляцией и соосной греющей камерой, поверхность теплообмена 10 м².

Раствор натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты передают с помощью сжатого воздуха из аппарата № 1 в выпарной аппарат № 2. Раствор дибутилнафталин-1-сульфокислоты, нагревают с помощью пара до 50-60°С. По мере выпаривания температуру повышают до 100°С, не допуская сильного вспенивания продукта.

Температуру в выпарном аппарате № 2 поддерживают автоматически с помощью регулирующего дистанционного термометра и клапана на линии подачи пара в греющую камеру.

Во время выпаривания постоянно контролируют рН массы (рН 6-8). Снижение рН ниже 6 ведет к ухудшению качества смачивателя CB-101. Выпаривание ведут до массовой доли воды не более 18%.

Примечание: если упаренный смачиватель имеет темный цвет, то загружают при температуре не выше 60°С 11 кг перекиси водорода. По окончании выпаривания сдают пробу смачивателя СB-101 в лабораторию для определения массовой доли воды и сульфата натрия. Массовая доля воды должна быть не более 18 % , сульфата натрия не более 25 %.

Готовую пасту смачивателя самотеком направляют в резервуар-хранилище № 3, откуда смачиватель СВ-101 по трубопроводу с помощью погружного насоса передается в другое помещение на упаковку.

6. Контроль и управление технологическим процессом

.1 Контроль сырья

Применяемое сырье при поступлении на завод анализируется лабораторией ОТК в соответствии с методиками ГОСТ и ТУ на сырье на основании стандарта предприятия СТП 6-14-04-15-80. Перечень показателей, обязательных для проверки, приведен в таблице № 5.1. Азот газообразный анализируется АКС завода.

6.2 Контроль технологического процесса

Таблица

Наименова-ние стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируе-мый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методы испытания и средства контроля	Кто контролирует
1. Продувка аппарата  № 1 азотом	Избыточное давление азота	Каждая операция	0,75-2,5 кгс/см2  (75-250 кПа)	По мановакууме-тру АМВУ-1, пред. изм. (-1)-5 кгс/см2  (-100)-500 кПа, кл. точн. 1,5	Аппаратчик, мастер
	Кол-во продувок		3 раза
	Время одной продувки		не менее 3 мин.	По часам ГОСТ 9469-75
2. Загрузка бутанола	Масса бутанола	Каждая операция	(412+0,5) кг	По расходомеру	Аппаратчик, мастер
	Массовая доля влаги	Каждая партия	н/б 0,1 %	По методике Фишера ГОСТ 14370-77	Цеховая лаборатория
3. Загрузка нафталина	Масса нафталина	Каждая операция	356±0,5 кг	По расходомеру	Аппаратчик, мастер
4. Загрузка серной к-ты	Объем серной к-ты	-	(277±1,5) дм3	По мерному стеклу расходной емкости № 8.	Аппаратчик, мастер
	Температура в массе	-	Не выше 25 оС	По электронному дистанционному потенциометру КСПЗ-ПИ, кл. точн. 0,5 Шк. изм. 0 - 150 оС	Аппаратчик, мастер

Таблица Сульфирование дибутилнафталина

Наименование стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методы испытания и средства контроля	Кто контролирует
1. Загрузка олеума	Объем олеума	Каждая операция	(655±2) дм3	По мерному стеклу расходной емкости № 8. Доп. погр. ±1,5%	Аппаратчик, мастер
	Температура в массе	-	Не выше 25 оС	По электронному дистанц. потенциометру КСПЗ-ПИ. Шк. изм. 0-150оС, кл. точн. 0,5	Аппаратчик, мастер
	Выдержка	-	(30±5) мин.	По часам ГОСТ 9469-75
2. Саморазогрев в течение 6-8 часов	Температура в конце реакции	Каждая операция	50-55 оС	По электронному дистанционному потенциометру КСПЗ-ПИ. Шкала измерения 0-150 оС кл. точн. 0,5	Аппаратчик
3. Выдержка	Температура массы	-	50-55 оС	-	Аппаратчик
	Продолжительность	-	(6±0,5) ч	По часам ГОСТ 9469-75	Аппаратчик

Таблица Разбавление сульфомассы водой и разделение слоев

Наименование стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методы испытания и средства контроля	Кто контролирует
Охлаждение реакционной массы	Температура в массе	Каждая операция	20-25 оС	По электронному дистанц. потенциометру КСПЗ-ПИ. шк. изм. 0-150 оС, кл. точн. 0,5	Аппаратчик
Загрузка воды	Объем	-	(918±10) дм3	По мерной, линейке. Цена деления 10 дм3	Аппаратчик
	Температура в массе	-	не выше 50 оС	По элекнтронному дистанц. потенциометру КСПЗ-ПИ. шк. изм. 0-150 оС, кл. точн. 0,5	Аппаратчик
Размешивание	Продолжительность	Каждая операция	(30±5) мин.	По часам ГОСТ 9469-75	Аппаратчик, мастер
Отстаивание	Продолжительность	-	(8±1) ч.	По часам ГОСТ 9469-75	Аппаратчик, мастер
	Конец расслаивания	-	Расход щелочи на титрование не более 13 см3	По методике.	Цеховая лаборатория

Таблица Нейтрализация

Наименование стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методы испытания и средства контроля	Кто контролирует
1. Приготовление раствора едкого натра	Массовая доля едкого натра	Каждая операция	41-43%	По методике ГОСТ 4328-77	Цеховая лаборатория
2. Нейтрализация	Температура массы	Каждая операция	н/в 50 оС	По электронному дистанц. потенциометру КСПЗ-ПИ. Шк. изм. 0-150 оС, кл. точн. 0,5	Аппаратчик, мастер
	Реакция раствора	Каждая операция в конце нейтрализации	рН 6-8	Качественная проба на бриллиантовую желтую бумагу ТУ 6-09-07-1504-85	Аппаратчик, мастер
	Продолжительность выдержки	Каждая операция	1-1,5 ч.	По часам ГОСТ 9469-75	Аппаратчик, мастер

Таблица Выпаривание

Наименование стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методы испытания и средства контроля	Кто контролирует
1.Выпаривание	Температура	В процессе выпаривания	до 100 оС	По дистанц. регулирующему термометру типа ТГ-712Р. шк. изм. 0-150 оС, кл. точн. 1,5	Аппаратчик, мастер
	Реакция массы	В процессе выпаривания	рН = 6-8	Качественная проба на бриллиантовую желтую бумагу ТУ 6-09-07-1504-85	Аппаратчик, мастер
	Массовая доля воды	В процессе выпаривания	Не более 18 %	По ТУ 6-14-752-84	Цеховая лаборатория
	Массовая доля сульфата натрия	В процессе выпаивания	Не более 25 %	По ТУ 6-14-752-84	Цеховая лаборатория
2. Анализ готового продукта	Показатели по ТУ 6-14-961-84	Каждая партия	По ТУ 6-14-961-84	По ТУ 6-14-961-84	Цеховая лаборатория ОТК

 

7. Материальные расчеты на одну операцию

.1 Алкилирование нафталина

Нафталин:

n = 2.78 кмоль

M = 128 кг/кмоль

m_100% = 2.78*128 = 356 кг

Бутанол:

n = 5.56 кмоль

M = 74 кг/кмоль

m_100% = 5.56*74 = 412 кг

Серная кислота:

n = 4.83 кмоль

m_100% = 4.83*98 = 473.5 кг

m_техн = 473,5*100/93,2 = 508 кг

m_{воды в серной кислоте} = 508 - 473,5 = 34,5 кг

Получено.

Дибутилнафталин-1-сульфокислота:

n = 2.78 кмоль

М = 240 кг/кмоль

m = 2.78*240 = 667.5 кг

Вода:

n = 5.56 кмоль

m = 5.56*18 = 100.08 кг

∑m_воды = 100.08 + 34.5 = 134.58 кг

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.	100 %
Бутиловый спирт	412	412	-	Реакционная масса после алкилирования, содержащая: а) дибутилнафталин; б) серную кислоту; в) воду;	1276	667,5 473,5 134,58	52,3 37,1 10,6
Нафталин	356	356	-
Серная кислота, содержащая: а) H2SO4; б) воду;	508	473,5 34,5	93,2 6,8
Итого	1276			Итого	1276

7.2 Сульфирование дибутилнафталина

Загружено.

С предыдущей стадии:

дибутилнафталин-1-сульфокислота - 667,5 кг;

серная кислота - 473,5 кг;

вода - 134,58 кг.

Олеум:

n = 3.612 кмоль

m_100% = 3.612*80 = 288.96 кг

m_техн. = 288,96*100/24 = 1204 кг

m _{серной кислоты в олеуме} = 1204 - 288,96 = 915,04 кг

Получено.

Дибутилнафталин-1-сульфокислота:

n = 2.78 кмоль

М = 320 кг/кмоль

m = 2.78*320 = 890 кг

Серная кислота:

по реакции: n (SO₃) = n(SO₃ в олеуме) - n(SO₃ на сульфирование) = 3,612 - - 2,78 = 0,832кмоль

n (H₂SO₄) = 0.832 кмоль(H₂SO₄) = 0.832*98 = 81.5 кг

∑ m (H₂SO₄) = 915 + 473,5 + 81,5 = 1470 кг

Вода:

расход воды на реакцию с серным ангидридом: n (H₂O) = 0.832 кмоль;

m (H₂O) = 0.832*18 = 14.58 кг;

m (H₂O) = 134,58 - 14,58 = 120 кг

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.	100 %
Реакционная масса после алкилирования, содержащая:  а) дибутил-нафталин; б) серную кислоту; в) воду;	1276	667,5  473,5 134,58	52,3  37,1 10,6	Реакционная масса после сульфирования, содержащая: а) дибутил-нафталин-1-сульфокислоту; б) серную кислоту; в) воду;	2480	890   1470  120	35,9   59,3  4,8
Олеум, содержащий: а) H2SO4; б) SO3;	1204	915.04 288.96	76 24
Итого	2480			Итого	2480

Разбавление сульфомассы водой и разделение слоев

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.	100 %
Реакционная масса после сульфирова-ния, содержащая: а) дибутил-нафталин-1-сульфокисло-ту; б) серную кислоту; в) воду;	2480	890 1470 120	35,9 59,3 4,8	Верхний слой, содержащий: а) дибутил-нафталин-1-сульфокислоту; б) серную кислоту; Нижний слой, содержащий: а) дибутил-нафталин-1-сульфокислоту; б) серную кислоту; в) воду;	1083   2312	883   200    7   1270  1035	81,5   18,5    0,3   54,9  44,8
Вода обессоленная	915
Итого	3395			Итого	3395

7.3 Нейтрализация отработанной серной кислоты

Расчет магнезита для нейтрализации серной кислоты:

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O (1)

SO₃H SO₃

2 C₄H₉ C₄H₉ + MgO C₄H₉ C₄H₉ Mg + H₂O (2)

n(H₂SO₄) = 1270/98 = 12.96 кмоль ₁(MgO) = 12.96*40 = 518.37 кг(дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 7/320 = 0,022 кмоль₂(MgO) = 0.022/2 * 40 = 0.44 кг

∑ m_100%(MgO) = 518,37 + 0,44 = 518,8 кг_техн.(MgO) = 518,8*100/87 = 596,3 кг (MgSO₄) = 12.96*120 = 1555.2 кг

m (магниевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 0,022/2*662 = 7,3 кг

m₁(H₂O) = 12.96*18 = 233.28 кг

m₂(H₂O) = 0.022*18 = 0.396 кг

∑m(H₂O) = 1035 + 2540,7 + 233,28 + 0,396 = 3809 кг

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.	100 %
Нижний слой, содержащий: а) дибутил-нафталин-1-сульфокислоту; б) серную кислоту; в) воду;	2312	7  1270 1035	0,3  54,9 44,8	Реакционная масса после нейтрализации, содержащая: а) магниевую соль дибутил-нафталин-1-сульфокислоты; б) сульфат магния; в) воду; г) примеси;	5449	7,3    1555,2  3809 77,5	0,1    28,5  3809 1,4
Магнезит, содержащий: а) оксид магния; б) примеси;	596,3	518,8 77,5	87 13
Вода для разбавления	2540,7
Итого	5449			Итого	5449

7.4 Нейтрализация дибутилнафталин-1-сульфокислоты

SO₃H SO₃Na

C₄H₉  C₄H₉ + NaOH  C₄H₉ C₄H₉ + H₂O (1)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

n (дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 2,78 кмоль₁(NaOH) = 2.78 кмоль₁(NaOH) = 2.78*40 = 110.4 кг_{раствора 42%} (NaOH) = 110,4*100/42 = 262,8 кг

m₁(H₂O)_{на растворение NaOH} = 262.8 - 110.4 = 152.4 кг

n₂(H₂SO₄) = 200/98 = 2.04 кмоль₂(NaOH) = 2,04*2*40 = 163,2 кг_{раствора 42%}(NaOH) = 163,2*100/42 = 388,6 кг

m₂(H₂O)_{на растворение NaOH} = 388.6 - 163.2 = 225.4 кг

∑ m(H₂O)_{на растворение NaOH} = 152.4 + 225.4 = 377.8 кг

∑ m_100%(NaOH) = 110,4 + 163,2 = 273,6 кг

m_техн = 273,6*100/97 = 282 кг

m (Na₂SO₄) = 2.04*142 = 289.68 кг

m ( натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 2,78*342 = 943,92 кг

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.	100 %
Верхний слой, содержащий: а) дибутил-нафталин-1-сульфокислоту; б) серную кислоту;	1083	883   200	81,5   18,5	Реакционная масса после нейтрализации, содержащая: а) натриевую соль дибутил-нафталин-1-сульфокислоты; б) сульфат натрия; в) воду; г) примеси;	1743	943,92    289,68  507,67 1,66	54,1    16,6  29,1 0,2
Едкий натр, содержащий: а) NaOH; б) примеси; в) воду;	282
Вода для растворения едкого натра	377,78
Итого	1743			Итого	1743

7.5 Выпаривание раствора натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты

Загружено				Получено
Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %	Наименование	Масса, кг		Массов. доля, %
	техн.	100 %			техн.
Реакционная масса после нейтрализации, содержащая: а) натриевую соль дибутил-нафталин-1-сульфокислоты; б) сульфат натрия; в) воду; г) примеси;	1743	943,92  289,68 507,67 1,66	54,1  16,6 29,1 0,2	Паста смачивателя, содержащая: а) натриевую соль дибутил-нафталин-1-сульфокислоты; б) сульфат натрия; в) воду; г) примеси;	1430	934.3 286.6 208 1.3	65.4 20 14.5 0.1
				Вода	298.2
				Потери смачивателя, содержащего: а) натриевую соль дибутил-нафталин-1-сульфокисло-ты; б) сульфат натрия; в) воду; г) примеси;	14.7	9.72 3.09 1.49 0.4	66.1 21 10.1 2.8
Итого	1743			Итого	1743

. Выход смачивателя

Выходы по стадиям.

Алкилирование нафталина - 100 %.

Сульфирование дибутилнафталина - 100 %.

Разбавление сульфомассы водой и разделение слоев - 99 %.

Нейтрализация дибутилнафталин-1-сульфокислоты и серной кислоты - 100 %.

Выпаривание раствора натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты - 99 %.

Общий выход - 98 %.

 

9. Ежегодные нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

Расходные коэффициенты по сырью.

Из 1 моля нафталина можно получить 1 моль натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты (смачивателя). Расчет расходного коэффициента по 100 %-ому нафталину производим по формуле:

М(нафталина)*m(смачивателя)*η/М(смачивателя),

где М - молекулярная масса вещества, кг/кмоль;

m - масса вещества, кг;

η - общий выход продукта, мас.доли.

Для получения 1000 кг продукта необходимо 128*1000*0,98/342 = 367 кг 100%-го нафталина.

Исходя из загрузки нафталина на операцию и расходного коэффициента определяют коэффициент пересчета:

Кп = 367/356 = 1,03.

Расходные коэффициенты по сырью составят:

по бутанолу: 412*Кп = 412*1,03 =424,4;

по олеуму: 1204*1,03 = 1240;

по серной кислоте: 508*1.03 = 523.24;

по магнезиту: 596,3*1,03 = 614,2;

по едкому натру: 282*1,03 = 290,5;

по перекиси водорода: 11*1,03 = 11,33.

Таблица

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов	Ед. изм.	Массовая доля осн. в-ва.	Норма расхода на т. продукта по проекту
Нафталин коксохимический, очищенный	кг	т.м.	367
Спирт бутиловый, нормальный, синтетический, технический.	кг	100	424,4
Олеум	кг	24	1240
Порошок магнезита кл. I	кг	т.м.	614,2
Едкий натр	кг	100	290,5
Перекись водорода тех.	кг	30	11,33
Кислота серная	кг	93,2	523,24
Азот	м3	-	90
Вода	м3	-	450
Пар	Гкал	-	0,1
Электроэнергия	КВт ч	-	2523,45

10. Ежегодные нормы образования отходов производства

Газообразные отходы.

Газообразные отходы отсутствуют.

Таблица Жидкие отходы

Наименование отхода, характеристика, аппарат или стадия образования.	Направления использования, метод очистки или уничтожения.	Нормы образования отходов, кг/т.
Раствор отработанной серной кислоты, нейтрализованный магнезитом содержащий: воду 70%, примеси 1,4%, магниевую соль дибутилнафталин-1-сульфокислоты 0,1%.	Повторно используется в технологическом цикле, направляется на биологическую очистку и разбавление, сбрасывается в канализацию.	4011

Таблица Твердые отходы

Наименование отхода, характеристика, аппарат или стадия образования.Направления использования, метод очистки или уничтожения.Нормы образования отходов, кг/т.
Сульфат магния после стадии фильтрования.	На захоронение	1600

11. Нормы технологического режима

Таблица Алкилирование нафталина

Наименование операции	Наименование технологических показателей
	Продолжи-тельность		Температура, 0С		Давление, кгс/см2 (кПа)	Кол-во загружаемых реагентов		Прочие показатели
	часы	мин.	нач.	кон.		мас.доля,%	кг
Осмотр аппарата №1	-	10±5	-	-	-	-	-	-
Трехкратная продувка аппарата №1 сжатым азотом	-	15±5	-	-	избыт.давл. 0.75 - 2.5 (75 - 250)	-	-	-
Загрузка бутанола	-	15±5	-	-	-	т.м.	412	-
Загрузка нафталина	-	30±10	-	-	-	т.м.	356	-
Загрузка серной кислоты	8±2	-	25	25	-	93,2	508	277

Итого: от 6 ч 45 мин.

до 11 ч 35 мин.

Таблица Сульфирование дибутилнафталина

Загрузка олеума в апп. № 1	8±2	-	25	25	-	24	1204	655,4
Размешивание	-	30±5	25	25	-	-	-	-
Саморазогрев	7±1	-	25	55	-	-	-	-
Выдержка при размешивании	6±0,5	-	55	55	-	-	-	-

Итого: от 17 ч 15 мин.

до 25 ч 35 мин.

Таблица

Разбавление сульфомассы водой и разделение слоев

Охлаждение реакционной массы в апп. № 1	3±1	-		55		25	-	-		-		-
Загрузка обессоленной воды в апп. №1	6±1	-		25		не выше 50	-	-		-		918
Размешивание	-	30±5		не выше 50		не выше 50	-	-		-		-
Отстаивание	8±1	-		-		-	-	-		-
Отбор пробы и анализ	-	30±10		-		-	-	-		-		-
Слив нижнего слоя	-		30±10		-	-	-	-	-		-

Итого: от 15 ч 05 мин.

до 21 ч 55 мин.

Таблица Нейтрализация дибутилнафталин-1-сульфокислоты и серной кислоты

Загрузка воды в апп. № 9	-	25±5	-	-	-	-	-	377,8
Загрузка едкого натра а апп. № 9	-	25±5	-	80-85	-	97	282	-
Размешивание до полного растворения	-	50±10	80-85	80-85	-	-	-	-
Охлаждение	-	50±10	80-85	20-25	-	-	-	-
Отбор пробы и анализ	-	25±5	20-25	20-25	-	-	-	массовая доля едкого натра 41-43%
Загрузка раствора едкого натра в апп. № 1	8±4	-	20-25	не выше 50	-	-	-	pH = 6-8
Выдержка	1-1,5	-	не выше 50	не выше 50	-	-	-	pH = 6-8
Проверка  pH раствора	-	10±5	-	-	-	-	-	pH = 6-8

Итого: от 7 ч 25 мин.

до 17 ч 15 мин.

Таблица Выпаривание раствора натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты

Прием раствора натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты	-	25±5	-	-	-	-	-	-
Нагрев	25±5	-	50-60	-	-	-	-
Выпаривание	1-2	-	50-60	до 100	-	-	-	pH = 6-8
Анализ	-	50±10	-	-	-	-	-	-
Выгрузка готового продукта		30	50	25	-	т.м.	1430	-

Итого: от 3 ч 10 мин.

до 4 ч 30 мин.

Общая продолжительность процесса: от 49 ч 15 мин. до 80 ч 50 мин.

 

. Тепловые расчеты оборудования

Общие сведения о тепловых расчетах оборудования.

Уравнение теплового баланса (общая формула) [5]:

технологический производство смачиватель цех

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄ + Q₅ + Q₆ ,где

Q₁ - тепло, вносимое в аппарат с перерабатываемыми веществами, Дж

Q₂ - тепло, отдаваемое теплоносителем аппарату и перерабатываемым веществам или отнимаемое от них хладагентом, Дж

Q₃ - тепловой эффект процесса, Дж

Q₄ - тепло, уносимое из аппарата вместе с продуктами реакции, Дж

Q₅ - тепло, расходуемое на нагревание отдельных деталей аппарата или отнимаемое от них хладагентом, Дж

Q₆ - тепло, теряемое аппаратом в окружающую среду или получаемое из нее, Дж.

Количество тепла, вносимое в аппарат с перерабатываемыми веществами и уносимое из аппарата с продуктами реакции, может быть определено из равенства:

Q₁ = ΣG*c_р*t.

G - масса вещества, кг.

с_р- теплоемкость материалов, Дж/моль*К.

t - температура, К.

Весовые количества веществ G в этом равенстве берут по данным материального баланса, значения t заданы регламентом процесса. Для вычисления теплоемкостей твердых и жидких тел (в Дж/кг*К) используется формула [8]:

с = Σ(с_ра*n)*4190/M.

с_ра - атомная теплоемкость элементов.

n - число одноименных элементов в молекуле.

М - молекулярная масса соединения.

Значения атомной теплоемкости элементов [8]

№	элементы	Са (тв)	Са (ж)
1	Углерод	1,8	2,8
2	Водород	2,3	4,3
3	Кислород	4,0	6,0
4	Сера	5,4	7,4
5	Остальные элементы	6,3	8,0

Тепловой эффект процесса Q₃ представляет собой суммарное количество тепла, которое выделяется или поглощается при протекающих химических реакциях и физико-химических процессах [5]:

Q₃ =Σ Q_р + Q_ф-х.п..

Q_р - тепловой эффект химической реакции.

Q_ф-х.п. - тепловой эффект физико-химических превращений.

Q_р = q_р*n_прод.

q_р - удельная теплота реакции, Дж/моль

n - количество продукта реакции, моль.

q_p = Σq_k - Σq_н.

Σq_k - сумма теплот образования соединений, вступающих в реакцию, Дж/моль.

Σq_н - сумма теплот образования соединений, образующихся в результате реакции, Дж/моль.

Теплоты образования (энтальпии образования) могут быть найдены в справочниках физико-химических величин. При отсутствии необходимых данных их вычисляют по теплотам сгорания как разность между теплотой сгорания элементов, входящих в состав соединения, и теплотой сгорания самого соединения:

q_o = Σnq_a - q_c, где

q_o - теплота образования, ккал/моль,

n - число одноименных атомов в молекуле,

q_a - теплота сгорания элемента, ккал/г*атом,

q_c - теплота сгорания соединения, ккал/моль.

Теплоты сгорания жидких органических соединений определяются по формуле Караша:

q_c = 26.05*m + ΣΔξ,

где m - число электронов, перемещающихся при сгорании молекулы соединения,

Δ - тепловая поправка на изменение структуры соединения или на введение заместителя,

ξ - число одинаковых заместителей.

Теплоты сгорания q_a для органических соединений, содержащих атомы C, H, Cl, N, O и S [8]:

элементы	qа
С	94,38
H	34,19
O	0
S	69,3

Количество тепла, необходимое для нагревания отдельных частей аппарата [6]:

Q₅ = G_ап*с_ап*(Т_к - Т_н), где

G_ап - масса аппарата, кг,

с_ап - теплоемкость материала аппарата, Дж/кг*К,

Т_к, Т_н - конечная и начальная температуры аппарата, град.

Количество тепла, необходимое для компенсации тепловых потерь в окружающую среду [5]:

Q₆ = S*β*Δt*τ,

где S - поверхность охлаждения или нагрева, м²,

β - коэффициент теплоотдачи, ккал/м²*град*ч,

Δt - разность температур стенки аппарата и окружающей среды,

τ - время, час.

Можно принять, что тепловые потери не превышают 5% от Q₂.

Тепло, отдаваемое теплоносителем аппарату и перерабатываемым веществам или отнимаемое от них хладагентом:

Q₂ = Q₄ + Q₅ + Q₆ - Q₁ - Q₃ = 1,05*( Q₄ + Q₅ - Q₁ - Q₃).

Определение необходимой поверхности теплообмена [5]:

F = Q₂/K*Δt_ср*τ, где

Q₂ - количество передаваемого тепла, Дж,

K - коэффициент теплопередачи, Дж/(м²*ч*К),

Δt_ср - средняя разность температур, К,

τ - время проведения процесса, ч.

Δt_ср = (Δt_б - Δt_м)/ln((Δt_б/ Δt_м)).

12.1 Тепловые расчеты оборудования по стадиям

Алкилирование нафталина

Наименование	ср, кДж/кмоль*К	G, кг	М, кг/кмоль
Бутанол	183,26	412	74
Нафталин	165,27	356	128
Вода	75,3	34,5	18

₁ = (183.26*412/74 + 165.27*356/128 + 75.3*34.5/18)*(25+273) = 684046.1 кДж

с_р(дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = (2,8*18 + 4,3*24)*4,19 = 642,72 кДж/(кмоль*К)

Наименование	ср, кДж/кмоль*К	G, кг	М, кг/кмоль
Дибутилнафталин-1-сульфокислота	642,72	667,5	240
Вода	75,3	134,58	18

Q₄ = (642.72*667.5/240 + 75.3*134.58/18)*(273 + 25) = 900473 кДж

Теплоты образования.

Нафталин:

m = 10*4ē + 8*1ē = 48ē

q_c = 26.05*48 = 1250.4 ккал/моль

q₀ = 10*94.38 +8*34.19 - 1250.4 = - 33.08 ккал/моль = -138,27 кДж/моль

Бутанол:

m = 3*4ē + 1*3ē + 10*1ē = 25ē

∆ = 13 ккал/моль

ζ = 1

q_c = 26.05*25 +13*1 =664.3 ккал/моль

q₀ = 4*94.38 +10*34.19 +1*0 - 664.3 = 55.1 ккал/моль = 230,3 кДж/моль

Вода:

q₀ = 285.83 кДж/моль

Дибутилнафталин-1-сульфокислота:

m = 18*4ē + 24*1ē = 96ē

q_c = 26.04*96 = 2500.8 ккал/моль

q₀ = 18*94.38 + 24*34.19 - 2500.8 = 18.6 ккал/моль = 77,75 кДж/моль

q_р = 77,75 + 285,83+138,27 - 230,3 = 271,55 кДж/моль

Q_p = 271.55*667.5/240*1000 = 755248 кДж

Q₃ = 755248 кДж

Q₅ = 0

Q₂ = 1.05*(900473 - 684046 - 755248) = -565762 кДж

Расчет поверхности теплообмена.

В качестве хладагента используется захоложеная вода с начальной температурой 5⁰С и конечной 10⁰С.

∆t_б = 25 - 5 = 20⁰С

∆t_м = 25 - 10 =15⁰С

∆t _ср = 17,4 К

τ = 41400 с

К = 230 Вт/(м²*К)

F = 565762*1000/230/17.4/41400 = 3.4 м²

F_расч < F_практ, поверхность удовлетворяет условиям теплообмена.

Расход захоложеной воды:

Сульфирование дибутилнафталина

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
Дибутилнафталин	642,72	667,5	240
Вода	75,3	134,58	18
Серная кислота	138,91	473,5	98
Серная кислота в олеуме	138,91	915,04	98
Серный ангидрид в олеуме	50,09	288,96	80

Q₁ = (642.72*667.5/240 + 138.91*(473.5 + 915.04)/98 + 75.3*134.58/18 + 50.09*288.96/80)*298 = 1340901 кДж

с_р(дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = (18*11,72 + 24*17,99 + 1*30,96 + 3*25,1) = 748,8 кДж/(моль*К)

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
Дибутилнафталин-1-сульфокислота	748,8	890	320
Серная кислота	138,91	1470	98
Вода	75,3	120	18

Q₄ = (748.8*890/320 + 138.91*1470/98 + 75.3*120/18)*328 = 1531186 кДж

Для процессов сульфирования общий тепловой эффект реакции равен:

Q₃ = G(Ar(SO₃H)_x)*q_p*1000/M(Ar(SO₃H)_x) + G^общ(H₂SO₄)*(1 - s)*(q_ρ - q_s),

где s - концентрация исходного сульфирующего агента, мас. доли SO₃;

ρ - концентрация отработанной серной кислоты, мас. доли SO₃;

q - удельная теплота растворения SO₃, Дж/кг воды;

G^общ(H₂SO₄) - общее количество сульфирующего агента концентрацией s.

G^общ(H₂SO₄) = (G(ArH)*80*x*(1 - ρ)/M(ArH) + Wρ)/(s - ρ),

где W - масса воды, содержащейся в исходном органическом веществе.

W = 134.58 кг

s = 0.24

G(ArH) = G (дибутилнафталина) = 667,5 кг

Определение концентрации отработанной серной кислоты:

n(SO₃)_{на сульфирование} = 2,78 кмоль

m(SO₃)_{на сульфирование} = 2.78*80 = 222.5 кг

n(SO₃)_{в сульфирующем агенте} = 288,9/80 = 3,61 кмоль

n(SO₃)_ост. = 3,61 - 2,78 = 0,83 кмоль (SO₃)_ост. = 0.83*80 = 66.5 кг

ρ = 66,5/(1204 - 222,5) = 0,068

По номограмме [10] определяем теплоты растворения серного ангидрида в воде:

q_s = 5434 кДж/кг воды

q_ρ = 5225 кДж/кг воды

G^общ(H₂SO₄) = (667,5*80*1*(1 - 0,068)/240 + 134,58*0,068)/(0,24 - 0,068) = = 1259 кг

Теплоты образования.

для дибутилнафталин-1-сульфокислоты:

m = 17*4ē + 1*3ē + 24*1ē = 95ē

q_c = 26.05*95 + 1*( -23.4) = 2451.35 ккал/моль

q₀ (дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 18*94,38 + 24*34,19 + 69,3 - 2451,35 = 137,35 ккал/моль = 574,12 кДж/моль

q₀(SO₃) = 395.85 кДж/моль

q₀(дибутилнафталин) = 18.6 ккал/моль = 77.75 кДж/моль

q_p = 574.12 - 395.85 - 77.75 = 100.52 кДж/моль

Q₃ = 667.5*100.52*1000/240 + 1259*(1 - 0.24)*(5434 - 5225) = 479551 кДж

G_{аппарата} = 3810 кг

с_р(аппарата) = 0,5 кДж/(кг*⁰C)

Q₅ = 3810*0.5*1000*(55 - 25) = 57150 кДж

Q₂ = 1.05*|(1531186 + 57150 - 1340901 - 479551) = - 243722 кДж

Расчет поверхности теплообмена.

В качестве хладагента используется захоложеная вода с начальной температурой 5⁰С и конечной 10⁰С.

∆t_б = 55 - 5 = 50⁰С

∆t_м = 55 - 10 = 45⁰С

∆t _ср = 47,5 К

τ = 52200 с

К = 230 Вт/(м²*К)

F =243722*1000/230/47,5/52200 = 0,4 м²

F_расч < F_практ, поверхность удовлетворяет условиям теплообмена.

Расход захоложеной воды:

Нейтрализация дибутилнафталин-1-сульфокислоты щелочью.

При нейтрализации щелочью верхнего слоя реакционной массы протекают следующие реакции:

SO₃H SO₃Na

C₄H₉ C₄H₉ + NaOH  C₄H₉C₄H₉ + H₂O (1)

H₂SO₄ + 2 NaOH Na₂SO₄ + 2 H₂O (2)

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
дибутилнафталин-1-сульфокислота	748,8	883	320
серная кислота	138,91	200	98
гидроксид натрия	59,66	273,57	40
вода	75,3	384,55	18

Q₁ = (883*748.8/320 + 200*138.91/98 + 273.57*59.66/40 + 384.55*75.3/18)*298 = 1564333 кДж

с_р(натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = (18*2,8 + 4,3*23 + 7,4*1 + 6,0*3 + 8*1)*4,19 = 765,5 кДж/(кмоль*К)

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
натриевая соль дибутилнафталин-1-сульфокислоты	765,5	943,92	342
вода	75,3	507,67	18
сульфат натрия	128,35	289,68	142

Q₄ = (943.92*765.5/342 + 507.67*75.3/18 + 289.68*128.35/142)*323 = 1450441 кДж

Q₅ = 3810*0.5*1000*(50 - 25) = 47625 кДж

q₀(дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 574,12 кДж/моль

q₀(NaOH) = 426.35 кДж/моль

q₀(воды) = 285,83 кДж/моль

q₀(серной кислоты) = 813,99 кДж/моль

q₀(сульфата натрия) = 1387,21 кДж/моль

Тепло образования натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты находим по формуле [8]:

q_0м = q_0s + ∆q,

где q_0м - тепло образования сульфокислоты, кДж/моль;

∆q - разность теплот образования сульфокислоты и ее металлической соли.

q₀(натриевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты) = 574,12 + 58,8*4,19 = 820 кДж/моль

q_p(1) = 820 + 285.83 - 574.12 - 426.35 = 105.36 кДж/моль_p(2) = q₀(Na₂SO₄) + 2q₀(H₂O) - q₀(H₂SO₄) - 2q₀(NaOH)_p(2) = 1387.21 + 2*285.83 - 813.99 - 2*426.35 = 292.2 кДж/моль_p = 105.36 + 292.2 = 397.56 кДж/моль₃ = 397.56*943.92/342 = 1097300 кДж

Q₂ = 1.05*(1450441 + 47625 - 1564333 - 1097300) = -1163567 кДж

Расчет поверхности теплообмена.

В качестве хладагента используется захоложеная вода с начальной температурой 5⁰С и конечной 10⁰С.

∆t_б = 50 - 5 = 45⁰С

∆t _ср = 42 К

τ = 32400 с

К = 230 Вт/(м²*К)

F =1163567*1000/230/42/32400 = 3,7м²

F_расч < F_практ, поверхность удовлетворяет условиям теплообмена.

Расход захоложеной воды:

Приготовление 42%-го раствора едкого натра.

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
едкий натр	59,66	273,6	40
вода	75,3	384,55	18

Тн = 298 К

Q₁ = (59.66*273.6/40 + 75.3*384.55/18)*298 = 601006 кДж/моль

Тк = 353 К

Q₄ = (59.66*273.6/40 + 75.3*384.55/18)*353 = 711930 кДж/моль

q_p = 0

Теплота растворения едкого натра в воде [9]:

Q_ф.-х.п. = 28,89 кДж/моль

Q₃ = 28.89*6.84*1000 = 197608 кДж

Q₅ = 0

Q₂ = 1.05*(711930 - 601006 - 197608) = -91018 кДж

Расчет поверхности теплообмена.

В качестве хладагента используется захоложеная вода с начальной температурой 5⁰С и конечной 10⁰С.

∆t_б = 80 - 5 = 75⁰С

∆t_м = 25 - 10 = 15⁰С

∆t _ср = 37.3 К

τ = 3600 с

К = 230 Вт/(м²*К)

_расч < F_практ, поверхность удовлетворяет условиям теплообмена.

Расход захоложеной воды:

Выпаривание

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
натриевая соль дибутилнафталин-1-сульфокислоты	765,5	943,92	342
вода	75,3	507,67	18
сульфат натрия	128,35	289,68	142

Q₁ = (943.92*765.5/342 + 507.67*75.3/18 + 289.68*128.35/142)*298 =

= 1338177.5 кДж

Наименование	ср, кДж/(кмоль*К)	G, кг	М, кг/кмоль
натриевая соль дибутилнафталин-1-сульфокислоты	765,5	943,92	342
вода	75,3	208	18
сульфат натрия	128,35	289,68	142

Q₄ = (934.92*765.5/342 + 208*75.3/18 + 289.68*128.35/142)*373 =

= 1198244 кДж

Q₃ = r_пара*m,

где r_пара - удельная теплота парообразования, кДж/кг;

m - масса выпаренной воды, кг.

Q₃ = 2179*298.2 = 649778 кДж

Q₂ = 649778 + 1198244 - 1338177.5 = 509844.5 кДж

Расчет поверхности теплообмена.

В качестве теплоносителя используется водяной пар (294,3 кПа) с температурой 133°С:

∆t_б = 133 - 25 = 108⁰С

∆t_м = 133 - 100 = 33⁰С

∆t _ср = 63.3 К

τ = 3600 с

К = 340Вт/(м²*К)

F =509844.5 *1000/340/63.3/3600 = 6.6 м²

F_расч < F_практ, поверхность удовлетворяет условиям теплообмена.

Расход греющего пара [13]:

G_пара = Q₂/r .

G_пара =509844.5*1000/2179*1000 = 234 кг.

 

13. Технологические расчеты оборудования

 

.1 Общие сведения о технологических расчетах оборудования

Назначение расчета: определение производительности, размеров, числа единиц оборудования, устанавливаемого на каждой стадии для обеспечения заданной мощности по готовому продукту.

Мощность производства представляет собой годовую производительность, которую должно обеспечить оборудование в условиях нормальной эксплуатации и выражается в единицах массы готового технического продукта или в пересчете на 100%-е вещество. Продолжительность работы оборудования принимается равной 351 сут. (см. экономическую часть).

При расчете принимают следующие условные обозначения [5]:

G - годовая мощность производства, т/год;

G_c - суточная производительность, т/сут;

n(i) - требуемое число аппаратов на i-й стадии процесса;

z(i) - запас производительности i-го аппарата;

q_c(i) - суточная производительность одного аппарата i-й стадии, т/сут;

V_Р(i) - рабочий объем аппарата, л;

V_Т(i) - объем реакционной массы на i-й стадии, л/т;

V_С(i) - суточный объем реакционной массы, на i-й стадии, л/сут;

V_aп(i) - объем аппарата, л;

τ_оп(i) - продолжительность операции, ч;

φ(i) - степень заполнения i-го аппарата;

α(i) - число операций на i-й стадии в сутки;

β(i) - число операций в одном аппарате на i-й стадии в сутки.

Коэффициент запаса производительности оборудования z(i), компенсирующий простои во время ремонтов, принимается в %:

чаны, сборники и прочие легко ремонтируемые аппараты - 5-10;

реакционные аппараты - 10-15.

Коэффициент заполнения емкостных аппаратов, т.е. отношение объема реакционной массы в аппарате к объему аппарата по ГОСТу: φ = V_P/V_ап. Он зависит от особенностей процесса: при кипении, вспенивании реакционной массы он составит 0,3-0,5, при перемешивании - 0,5-0,8, для стадий хранения жидкостей - 0,9 [5].

При выборе и расчете емкостного оборудования для периодических процессов поступают следующим образом [5]:

. выбирают объем основного аппарата V_ап(1), используя промышленные данные об объемах аппаратов, применяемых для проведения подобных стадий; затем рассчитывают число аппаратов для основной стадии:

n(1) = V_c(1)*[1+z(1)]*τ_оп(1) / [24*V_ап(1)*φ(1)],

где V_c(1) = G_c/V_т(1), и округляют значение n(1) до целого числа в сторону увеличения.

. определяют число операций в сутки на основной стадии:

α(1) = V_c(1) / [V_ап(1)*φ(1)].

. определяют число операций в одном аппарате на любой другой стадии процесса:

β(i) = 24/ τ_оп(i).

. рассчитывают требуемое число аппаратов на этой стадии:

n(i) = α(i)*[1+z(i)]/β(i).

5. определяют объем аппаратов, которые необходимо установить на i-й стадии:

V_ап(i) = V_c(i)*[1+z(i)]*τ_оп(i) / [24*n(i)*φ(i)],

где V_c(i) = G_c/V_T(i); при этом используют n(i) без округления до целого числа.

. подбирают равный или ближайший больший по объему аппарат по существующим ГОСТам или каталогам на емкостное оборудование.

При выборе цеховых хранилищ следует в первую очередь установить нормы запасов сырья, промежуточных и готовых продуктов.

Так как общезаводские склады работают в большинстве случаев в дневную смену, нижний предел запаса емкости прицеховых хранилищ должен быть рассчитан примерно на 1,5 сут. Число хранилищ рассчитывают по формуле:

n = V_cК_з/(V_апφ),

где V_c - суточный расход реагента, л/сут; К_з - коэффициент запаса сырья, сут; V_ап - объем аппарата, л.

Нормы запасов хранения промежуточных продуктов зависят от технологии производства. В периодических процессах хранилища промежуточных продуктов или реакционных масс (например, сборники фильтрата, промежуточные емкости перед той стадией, загрузка для которых производится продолжительное время) рассчитывают, исходя из объема соответствующей (одной) операции, чтобы не изменять величину α.

Технологический расчет стадий фильтрации заключается в определении размера фильтрующей поверхности и числа фильтров. Расчет производится на основании данных о производительности стадии фильтрации (G_оп, кг за 1 операцию, или G_c, кг/сут), продолжительности фильтрования (τ_ф, ч) и производительности фильтра (q_ф, кг/(м²∙ч)). Последняя величина зависит от типа фильтра, материала фильтрующей поверхности, природы фильтруемой суспензии.

Расчет стадии фильтрации проводят в такой последовательности:

β = 24/ τ_ф; n = α(1)*(1+z)/β,

S = G_оп/(q_фτ_фn) или S = G_c/(24q_фn).

Затем подбирают по каталогу необходимый фильтр.

 

13.2 Расчет числа единиц и производительности оборудования

Число рабочих дней в году - 351 (рассчитано исходя из норм простоя оборудования в ремонтах).

Суточная производительность G_c = 157.3/351 = 0.477 т/сутки.

. Для стадий алкилирования, сульфирования и разбавления водой.

Используя промышленные данные об объемах аппаратов, применяемых для проведения подобных стадий выбираем объем основного аппарата V_ап.(1) = 3,2 м³.

φ(1) = 0.75

V_p = 2430 л

V_т = V_p * K_п = 2430*1,03 = 2503 л/т

V_c(1) = 0.477*2503 = 1194 л/сут

τ_оп(1) = 59 ч

n(1) = 1194*(1 + 0.1)*59/24/3200/0,75 = 1,34

α(1) = 1194/3200/0,75 = 0,5

Расчет показывает, что на данной стадии необходимо установить два стальных эмалированных аппарата объемом 3200 л [6].

. Для стадии приготовления 42%-го раствора едкого натра.

τ_оп(2) = 3.5 ч

β(2) = 24/3,5 = 6,86

n(2) = 0.5*(1 + 0.1)/6.86 = 0.08

V_p = 455 л

V_т = V_p * K_п = 455*1,03 = 470 л/т

V_c(2) = 0.477*470 = 224 л/сут

V_ап.(2) = 224*(1 + 0.1)*3.5/24/0.08/0.75 = 600 л

Расчет показывает, что на данной стадии необходимо установить один стальной, эмалированный аппарат объемом 630 л [6].

. Для стадии нейтрализации отработанной серной кислоты.

τ_оп(3) = 10 ч

β(2) = 24/10 = 2,4

n(3) = 0.5*(1 + 0.1)/2,4 = 0.23

V_p = 4200 л

V_т = V_p * K_п = 4200*1,03 = 4326 л/т

V_c(3) = 0.477*4326 = 2064 л/сут

V_ап.(3) = 2064*(1 + 0.1)*10/24/0.23/0.9 = 4570 л

Расчет показывает, что на данной стадии необходимо установить один стальной, футерованный аппарат объемом 6300 л [6].

. Расходная емкость для серной кислоты и олеума.

τ_оп(4) = 10 ч

β(4) = 24/10 = 2,4

n(4) = 0.5*(1 + 0.1)/2,4 = 0.23

V_p = 650 л

V_т = V_p * K_п = 650*1,03 = 670 л/т

V_c(4) = 0.477*670 = 320 л/сут

V_ап.(4) = 320*(1 + 0.1)*10/24/0.23/0.9 = 709 л

Расчет показывает, что на данной стадии необходимо установить один стальной, эмалированный аппарат объемом 1000 л [6].

. Выпаривание.

τ_оп(5) = 1 ч

β(5) = 24/1 = 24

n(5) = 0.5*(1 + 0.1)/24 = 0.02

V_p = 1264 л

V_т = V_p * K_п = 1264*1,03 = 1302 л/т

V_c(5) = 0.477*1302 = 621 л/сут

V_ап.(5) = 621*(1 + 0.1)*1/24/0.02/0.5 =2850 л

По результатам расчетов на данной стадии необходимо установить один выпарной аппарат с естественной циркуляцией, соосной греющей камерой, диаметр греющей камеры 0,4 м, высота труб греющей камеры 3 м [12].

. Фильтрование.

q_ф = 100 кг/(м²*ч)

G_оп. = 5450 кг

τ_{фильтр.} = 10 ч

β(6) = 24/10 = 2,4

n(6) = 2

S = 5450/100/10/2 = 2.7 м²

Необходимо установить два нутч-фильтра площадью фильтрования 2,7 м² [7].

Расчет цеховых хранилищ.

. Хранилище бутанола.

V_p = 412/0,809 = 510 л

V_т = 510*1,03 = 525,3 л/т

V_c = 525,3*0,477 = 251 л/сут

К_з = 7

V_хран. = 2500 л

n = 251*7/2500/0.9 = 0.78

Необходимо установить один резервуар-хранилище объемом 2500 л.

. Хранилище серной кислоты.

V_p = 508/1,834 = 280 л

V_т = 280*1,03 = 288,4 л/т

V_c = 288,4*0,477 = 138 л/сут

К_з = 7

V_хран. = 1600 л

n = 138*7/1600/0.9 = 0.67

Необходимо установить один резервуар-хранилище объемом 1600 л.

. Хранилище олеума.

V_p = 1204/1,873 = 650 л

V_т = 650*1,03 = 670 л/т

V_c = 670*0,477 = 320 л/сут

К_з = 7

V_хран. = 4000 л

n = 320*7/4000/0.9 = 0.6

Необходимо установить один резервуар-хранилище объемом 4000 л.

. Хранилище нафталина.

V_p = 356/1,5 = 237,3 л

V_т = 237,3*1,03 = 244,5 л/т

V_c = 244,5*0,477 = 117 л/сут

К_з = 7

V_хран. = 1600 л

n = 117*7/1600/0.9 = 0,6

Необходимо установить один резервуар-хранилище объемом 1600 л.

. Хранилище смачивателя СВ-101.

V_p = 1023 л

V_т = 1023*1,03 = 1054 л/т

V_c = 1054*0,477 = 503 л/сут

К_з = 7

V_хран. = 4000 л

n = 503*7/4000/0.9 = 0,98

Необходимо установить один резервуар-хранилище объемом 4000 л.

13.3 Спецификация на основное технологическое оборудование

Таблица

№№ п/п	№№ поз. по схеме		Наименование оборудования	Кол-во	Материал	Краткая характеристика оборудования
1	1		Аппарат для алкилирования, сульфирования и нейтрализации смачивателя СВ-101	2	Сталь/эмаль	Стальной эмалированный аппарат, оборудован якорной мешалкой, делающей 48 об/мин, рубашкой для охлаждения захоложеной водой, нижним спуском, гильзой для термопары, манометром. Вместимость 3200л.
2	2		Выпарной аппарат	1	Сталь	Выпарной аппарат с естественной циркуляцией и сосной греющей камерой. Поверхность теплопередачи 10м2, высота 10,5 м, диаметр сепаратора 0,6 м, диаметр греющей камеры 0,4 м, высота труб в греющей камере 3 м. Условное давление в греющей камере от 0,014 до 1,6 МПа.
3	9		Аппарат для растворения едкого натра	1	Сталь/эмаль	Вертикальный аппарат со сферическими крышкой и днищем, нижним спуском, оборудован якорной мешалкой, делающей 76 об/мин, и рубашкой для охлаждения захоложеной водой. Вместимость 630 л.
4	8		Расходная емкость для серной кислоты и олеума	1	Сталь/эмаль	Вертикальна, стальная, цилиндрическая емкость с подводом сжатого воздуха. Вместимость 1000 л.
5	10		Нейтрализатор.	1	Сталь-3, футерованная	Вертикальный, стальной, цилиндрический аппарат, футерованный диабазовой плиткой. Снабжен якорной мешалкой, делающий 35 об/мин, загрузочным люком, манометром. Вместимость 6300 л.
6	11		Нутч-фильтр	2		Производительность 100 кг/(м2*ч), площадь фильтрования 2,7 м2.
7	12		Сборник фильтрата	1	Сталь/эмаль	Стальной, эмалированный, вертикальный аппарат с нижним спуском. Вместимость 6300 л.
8	3		Хранилище смачивателя СВ-101	1	Сталь	Стальной резервуар-хранилище, вместимостью 4000 л.
9	4		Хранилище бутанола	1	Сталь	Стальной резервуар-хранилище, вместимостью 2500 л.
10		5	Хранилище нафталина	1	Сталь	Обогреваемый, стальной резервуар-хранилище, вместимостью 1600 л.
11		6	Хранилище серной кислоты	1	Сталь	Стальная емкость-хранилище, вместимостью 1600 л.
12		7	Хранилище олеума	1	Сталь	Стальная емкость-хранилище, вместимостью 4000 л.

14. Охрана окружающей среды

 

Охрана окружающей среды - это комплекс мероприятий по охране, рациональному использованию и восстановлению живой и неживой природы.

Промышленностью используется и выпускается большое количество химических соединений. Многие из них не разлагаются на более простые безвредные соединения, а накапливаются в атмосфере, воде или почве и преобразуются в еще более токсичные продукты, некоторые из которых оказывают концерагенное, мутагенное, аллергенное действие на организм человека, проявляющееся иногда через несколько лет и в следующих поколениях.

Загрязняющие атмосферу вещества, преобразуясь в стабильные соединения, выпадают вместе с осадками на почву, проникают в грунтовые воды, входят в состав растительных, а затем мясных и молочных продуктов.

Все это представляет угрозу для здоровья человека - повышенную заболеваемость, преждевременную смерть, возникновение возможных необратимых изменений в будущих поколениях [15].

В целях защиты окружающей среды работа промышленных предприятий должна быть организована таким образом, чтобы образующиеся отходы превращались в новые продукты. Поэтому необходимо создавать такие схемы и режимы производства, при которых:

максимально используются все ингредиенты сырья и обеспечивается соблюдение ПДК вредных веществ в отходящих потоках;

обеспечивается полный кругооборот воды, позволяющий резко сократить потребность предприятия в свежей воде;

реализуется утилизация тепла реакций, в результате чего некоторые производства превращаются из энергопотребляющих в энергопроизводящие;

обеспечивается выпуск продукции высокого качества, которую можно использовать более эффективно и более длительный срок.

Данная работа связана с производством синтетического поверхностно-активного вещества (СПАВ), в процессе синтеза которого используют и получают ряд токсичных, горючих и взрывоопасных веществ.

При соблюдении техники безопасности и норм технологического режима вредное воздействие этих веществ на человека и природу практически исключается.

Производство СПАВа связано с использованием огромного количества воды, которая не должна сбрасываться в загрязненном состоянии.

Идеальным способом избавится от загрязненных стоков является организация безотходных производств, при которых все продукты находят полезное применение. Это очень непростая задача. Поэтому основной проблемой является очистка сточных вод до такого состояния, когда они могут быть возвращены в производственный цикл или доведены до такой степени чистоты, когда сброс их в естественные водоемы не нанесет ущерба природе.

14.1 Экологическая характеристика технологической схемы

Целью настоящей дипломной работы является разработка производства смачивателя СВ-101.

Экологическое влияние на окружающую среду может осуществляться за счет трех факторов, а именно:

·   за счет сброса сточных вод в водоемы;

·   за счет выделения в атмосферу летучих продуктов переработки;

·   за счет образования твердых отходов.

При производстве смачивателя не образуются газообразные отходы, загрязняющие атмосферу. Отработанная серная кислота со стадий алкилирования и сульфирования нейтрализуется магнезитом и сбрасывается в промышленную канализацию. Туда же смываются твердые отходы со стадии упаривания смачивателя. Твердые отходы содержат только смачиватель и составляют 1% от получаемого продукта. Сточные воды содержат незначительное количество продуктов органического разложения. Они могут быть направлены через городской коллектор сточных вод на станцию биологической очистки.

Блок-схема

 

14.2 Токсические свойства сырья, полупродуктов и готовой продукции

Промышленное загрязнение водного бассейна является результатом сброса в водоемы сточных вод, содержащих вредные вещества. Уровень воздействия загрязнения на реципиентов зависит от приведенной массы М сбрасываемых в водоемы веществ (в условных тоннах) и от особенностей к-го водохозяйственного участка, характеризуемых показателем относительной опасности загрязнения водоемов σ_к . С учетом удельного ущерба, причиняемого народному хозяйству сбросом в водоемы одной условной тонны загрязняющих веществ, Y_ут=400 руб/усл.т, Общая величина ущерба от загрязнения водной среды определяется в соответствии с выражением [16]:

Y_вод= Y_ут* σ_к^вод *М.

где σ_к^вод - показатель относительной опасности загрязнения различных водохозяйственных участков.

С учетом относительной агрессивности Аi приведенная масса загрязняющих веществ в годовом объеме сточных вод может быть определена в условных тоннах[16]:

М=ΣА_i*m_i,

где m_i - масса примесей i-го вида, поступающих в водные объекты.

Количество поступающих в водохозяйственный участок загрязняющих примесей i-го вида зависит от объема годового сброса сточных вод источником V_вод, тыс.м/год, концентрации i-го вещества в сточных водах С_i, г/л, количества и состава источников

J_ист=(1,…,j,…,n):

Каждое из веществ характеризуется своим показателем относительной агрессивности А_iвод, имеющим непосредственную связь с предельно допустимой концентрацией ПДК_вд, мг/дм3, i-го вещества в воде водных рыбохозяйственных объектов [16].

При производстве смачивателя образуется 1772 кг/год СПАВа и 6280 кг/год магниевой соли дибутилнафталин-1-сульфокислоты.

m (СПАВ)=1772 кг/год

m (Mg²⁺)= 6280 кг/год

Ингредиенты и показатели	Предельно допустимая концентрация, мг/дм3	0,1
Магний (катион)	40,0

А(СПАВ)= 1/0,1=10 усл.т/т

А(Mg²⁺)=1/40,0=0,025 усл.т/т

М=10*1,772+0,025*6,28=17,72 усл.т/год

В нашем случае σ_к^вод = 2,6

Y_вод= 400*2,6*17,72=18430 руб/год

14.3 Фактический ущерб

Для очистки сточных вод от загрязнителей, часть отходов возвращаем в технологический цикл, а остальные отправляем на станцию нейтрализации, где их нейтрализуют путем фильтрования через нейтрализующие материалы (степень очистки 70%), после нейтрализации отправляем на адсорбционную колонну для адсорбции образующего в результате нейтрализации ПАВ (степень очистки 92%), а затем на башенных биофильтрах сточные воды очищаются от органических примесей (степень очистки 95%),

Эффективность работы абсорбера составляет 95%, поэтому фактический ущерб, нанесенный окружающей среде равен 18430*0,05 = 921 руб/год.

 

14.4 Укрупненная оценка ущерба от загрязнения поверхности почвы твердыми отходами

Размер ущерба от загрязнения почвы определяется исходя из затрат на проведение полного объема работ по очистке загрязненных земель. В производстве смачивателя СВ-101 образуются твердые отходы в виде сульфата магния. Для нетоксичных отходов ущерб от загрязнения поверхности почвы может быть выражен через затраты на удаление, обезвреживание и захоронение отходов, а также через стоимость отчуждаемой для этих целей земли и затраты на ее санитарно-гигиеническую рекультивацию[16].

Y_п =Y_п*М

где М - масса твердых отходов, т/год;

Y_п - удельный ущерб от поступления в окружающую среду 1 т твердых продуктов, руб/т;

 

Y_п = у_уд + у_т

у_уд - затраты на удаление, обезвреживание и захронение 1 т твердых отходов, руб/т.

у_т - ущерб, наносимый народному хозяйству изъятием территории под складирование, создание отвалов, захоронение 1т твердых отходов с последующей санитарно-гигиенической рекультивацией, руб/т.

у_уд = з_т + с_с + Е_н*к_с

з_т - затраты на удаление (транспортировку, погрузочно-разгрузочные операции) 1т твердых отходов, руб/т

с_с - эксплуатационные расходы, связанные с содержанием 1т отходов на свалках или в отвалах, а также с обезвреживанием (уничтожением) отходов в специальных установках, руб/т

к_с - удельные капитальные затраты на сооружение систем удаления, обезвреживания, складирования или уничтожения отходов, руб/(т*год)

Е_н - нормативный коэффициент использования капитальных затрат. Е_н = 0,15.

У_т = (з_э + з_р)*s

з_э - экономическая оценка 1га земли по нормативам затрат на возмещение потерь сельскохозяйственного производства, руб/га

з_р - усредненные затраты на санитарно-гигиеническую рекультивацию 1га земли, руб/га

s - площадь, используемая для складирования 1т отходов, га/т

М = 252 т/год,

з_г = 7,88 руб/т,

с_с = 0,147 руб/т,

к_с = 0,4 руб/(т*год),

Е_н = 0,15

у_уд = 7,88 + 0,147 + 0,15*0,4 = 8,087 руб/т

з_э = 32,5 тыс.руб/га,

з_р = 2618 руб/га,

s = 0,0002 га/т,

у_т = (32,5*1000 + 2618)*0,0002 = 7,02 руб/т

Y_пр = 8,087 + 7,024 = 15,11 руб/т

Y_п = 252*15,11 = 3808 руб/год

15. Охрана труда

Охрана труда - система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Методологическая основа охраны труда - научный анализ условий труда, технологического процесса, аппаратурного оформления. Применяемых и получаемых продуктов с точки зрения возможности возникновения в процессе эксплуатации производства опасностей и вредностей.

На основе этого анализа определяют опасные участки производства, выявляют возможные опасные ситуации и разрабатывают меры по их предупреждению и ликвидации.

На предприятиях химической промышленности роль техники безопасности особенно важна, т.к. приходится непосредственно соприкасаться с различными видами сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, обладающих токсичными свойствами, а также в связи с использованием температур и давления при проведении технологического процесса.

15.1 Краткая характеристика производства

Объектом проектирования является реконструкция и расширение действующего производства смачивателя СВ-101, размешенного на территории Долгопрудненского химического завода тонкого органического синтеза. В результате расширения, производство по-прежнему относится ко второму классу по санитарной классификации производств (санитарно-защитная зона размером 500 м) [23]. В процессе производства смачивателя СВ-101 опасными стадиями являются стадии алкилирования, сульфирования и нейтрализации, т.к. на этих стадиях возможен выброс реакционной массы, содержащей серную кислоту и олеум, в результате перегрева, попадания воды и возможна загазованность рабочего помещения серным ангидридом.

Возможность этих опасностей должна быть сведена к минимуму при соблюдении технологического регламента [3].

15.2 Опасные и вредные производственные факторы на основных стадиях производства

Таблица

№ п/п	Наименова-ние участка	Опасные и вредные производственные факторы [2]	Возможные аварийные ситуации [1]
1	Получение смачивателя СВ-101	Физические факторы: движущиеся механизмы (мешалка, монорельс), повышенная температура поверхности оборудования. Химические факторы: токсическое действие веществ на кожные покровы и слизистые оболочки (раздражающее и прижигающее), нервную систему.	Отключение воды, электроэнергии, подачи пара, разрыв материальных линий, выброс реакционной массы, вспенивание реакционной массы во время нейтрализации, пролив реакционной массы, загазованность рабочего помещения, неисправность приточно-вытяжной вентиляции, неисправность приборов КИПиА, прекращение подачи воздуха на приборы КИПиА.
2	Упаривание смачивателя СВ-101	Физические факторы: движущиеся механизмы, повышенная температура поверхности оборудования. Химические факторы: раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки (смачиватель СВ-101).	Отключение воды, пара, электроэнергии, сильное вспенивание массы, пролив реакционной массы.
3	Приготовле-ние 42% раствора едкого натра	Физические факторы: движущиеся механизмы.  Химические факторы: прижигающее действие едкого натра на кожные покровы и слизистые оболочки	Отключение воды, электроэнергии, пролив реакционной массы.

15.3 Основные физико-химические, токсические и пожаровзрывоопасные свойства исходных веществ, промежуточных продуктов и готовой продукции

Основные физико-химические, токсические и пожаровзрывоопасные свойства исходных веществ, промежуточных продуктов и готовой продукции представлены в таблице 16.4.1.

15.4 Производственная санитария

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне цеха для холодного и теплого периодов года.

Период года	Категория работ	Температура воздуха, °C		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
		оптмал.	допустим.	оптмальн.	допустим.	оптмальн.	допустим.
теплый	легкая	22 - 24	21 - 25	40 - 60	75	0.3	0.3
холодный	легкая	20 - 23	19 - 25	40 - 60	75	0.2	0.2

Цех относится к помещениям с незначительным избытком тепла (не превышающим 23 Дж/м³×с или 20 ккал/м³×ч). Работы, производимые в цехе, относятся к категории легких, т.е. производимые стоя и связанные с ходьбой, но не требующие физического напряжения [23].

Эффективными средствами снижения тепловыделений на рабочих местах являются: покрытие нагревающихся поверхностей и парогазотрубопроводов теплоизоляционными материалами; герметизация оборудования; устройство вентиляционных систем; использование индивидуальных средств защиты. Теплоизоляция оборудования сделана с таким расчетом, чтобы температура наружных стенок не превышала 45°C. В зимнее время применяются воздушно-тепловые завесы при входе в цех.

Для поддержания чистоты воздуха на рабочих местах, для обеспечения нормальных условий работы и поддержания теплового равновесия между телом человека и окружающей средой необходима правильная организация систем вентиляции. Работа вентиляционных систем должна создавать на постоянных рабочих местах, в рабочей и обслуживающих зонах помещений метеорологические условия и чистоту воздушной среды, соответствующие санитарным нормам [25]. Вентиляция помещения приточно-вытяжная. Приточно-вытяжная общеобменная механическая вентиляция состоит из двух отдельных установок: для подачи чистого воздуха и для удаления загрязненного.

Приточная вентиляционная система состоит из воздухозаборников, устанавливаемых снаружи здания, фильтров и калориферов, воздуховодов для перемещения воздуха к местам назначения, возбудителя движения воздуха - вентилятора и воздухораспределительных устройств (патрубков, насадок).

Объем подаваемого в помещение свежего воздуха для разбавления вредных веществ, выделяющихся в помещении до предельно-допустимых концентраций и удаления избыточного тепла находим из уравнения:

K = V/V_n [25], где

K - кратность воздухообмена, t^-1, принимаем равной 10 [25];_n - объем помещения, равный 3456м³.

= K × V_n = 10*3456 = 34560 м³/ч.

Аварийная вентиляция представляет собой самостоятельную вентиляционную установку и имеет большое значение для обеспечения безопасности взрыво- и пожароопасного производства. Для автоматического включения аварийная вентиляция блокируется с автоматическими газоанализаторами, установленными на величину ПДК (для бутилового спирта, нафталина). Аварийная вентиляция представляет собой только вытяжную систему, с кратностью воздухообмена не менее 8.

Применение рециркуляции воздуха для вентиляции воздушного отопления и кондиционирования воздуха для помещения, в воздух которого выделяются вредные вещества 1,2 и 3 класса опасности, не допускается [25].

Система вентиляции производственного помещения обеспечивается тремя вентиляторами с P_н = 4 кВт.

Все рабочие обеспечиваются спецодеждой: костюм х/б ГОСТ 12.4.109-82, костюм суконный ГОСТ 12.4.036-78, куртка х/б на утепляющей прокладке ГОСТ 12.4.084-80, резиновые сапоги, фартук прорезиненный рабочий ГОСТ 12.4.029-76, перчатки кислотно-щелочностойкие ГОСТ 9502-60, защитные очки типа ПО ГОСТ 9802-61, в случае необходимости респираторами “Лепесток-3”и противогазами марки “БКФ” [3].

Для обеспечения в холодный период года необходимой температуры в производственном помещении устанавливается система отопления. Отопление производственного помещения принято воздушное совмещенное с вентиляцией. [3;25]

Для создания благоприятных условий труда необходимо рациональное освещение помещений и рабочих мест. Естественное освещение - боковое. Характер работы в основном цехе - группа VI, грубая (очень малой точности), наименьший размер различения более 5 мм. КЕО е_н^III = 0.4% (для III светового пояса). Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения.

Расчет площади световых проемов осуществляется по формуле [26]:

, где:

S₀ - площадь световых проемов при боковом освещении;

S_n - площадь пола помещения;

е_n - нормативное значение КЕО [26, табл.1, стр.4].;

K_з - коэффициент запаса [26, табл3, стр.16];

h₀ - световая характеристика окон, l_n/B = 1.5, h₁ = 2 м, h₀ = 13 [26, табл.26, стр.34];

K_зд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями, K_зд = 1.4;

t₀ - общий коэффициент светопропускания, t₀ = t₁×t₂×t₃×t₄×t₅ [26,табл29];

t₁ - коэффициент светопропускания материала, для двойного стекла t₁ = 0.8 [26,табл29];

t₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, t₂ = 0.6 [26,табл29];

t₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, t₃ = 1 [26,табл29];

t₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, горизонтальные козырьки с защитным углом не более 30°, t₄ = 0.8, t₅ = 1 (освещение боковое) [26,табл29];

r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, t₁ = 1.1;

t₀ = 0.8*0.6*1*0.8*1 = 0.38;

*(S₀/298) = 0.4*1.5*13*1.4/(1.1*0.38) = 26,1; S₀ = 78м²

Два проема, друг над другом, на каждом этаже, с двух сторон. Общая высота 4 м. S = 112 м² Освещенность для основного цеха - 75 лк; склад сырья, склад готовой продукции - 50 лк; лаборатория - 300 лк; бытовые и вспомогательные помещения - 150 лк; служебные помещения - 300 лк. Освещенности в дневное время не хватает. Обеспечивается 42 светильниками.

Расчет искусственного освещения. Для освещения используются лампы ЛДЦ-80. Выбираем подвесной светильник повышенной надежности против взрыва типа НОГЛ-80. [26]

Аварийное освещение цеха должно быть присоединено к сети, независящей от сети рабочего освещения. Наименьшая аварийная освещенность - 2 лк. Число аварийных светильников = 3. [26]

Цех (общее освещение).

- световой поток одной лампы = 3800 лм;

Е - нормированная освещенность = 75 лк для производственных помещений [23, табл.2, стр.4];- площадь помещения, 154 м^2;- поправочный коэффициент = 1.2; - коэффициент запаса = 1.3 [26, табл.3, стр. 16];- коэффициент использования = 0.57;- число ламп в светильнике = 1.

Склад сырья (общее освещение).

Е - нормированная освещенность = 50 лк; - площадь помещения, 144 м^2;- коэффициент использования = 0.57.

Экспресс-лаборатория.

Е - нормированная освещенность = 300 лк; - площадь помещения, 11 м^2;- коэффициент использования = 0.57.

Центральный щит КИП.

Е - нормированная освещенность = 300 лк; - площадь помещения, 11 м²;- коэффициент использования = 0.57.

Вспомогательные помещения.

Е - нормированная освещенность = 150 лк;- площадь помещения, 106 м²;- коэффициент использования = 0.57.

Служебные помещения.

Е - нормированная освещенность = 300 лк;- площадь помещения, 18м²- коэффициент использования = 0.57.

Вентиляционные камеры.

Е - нормированная освещенность = 50 лк;- площадь помещения, 14 м²;- коэффициент использования = 0.57.

Лестничные клетки.

Е - нормированная освещенность = 50 лк;- общая площадь помещения, 100 м²;- коэффициент использования = 0.57.

Грузовой лифт.

Е - нормированная освещенность = 50 лк;- площадь помещения, 9м²;- коэффициент использования = 0.57.

По характеру спектра шум широкополосный с непрерывным спектром шириной более 1 октавы. По временным характеристикам постоянный, уровень звука которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ. Источники шума - движущиеся механизмы (мешалки). Допустимые уровни шума - постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях [27].

Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в ГУ [11]								Уровни звука и эквивалентные уровни звука, ДБА [11]
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
99	92	86	83	80	78	76	74	85

Приводы мешалок помещаются в защитные кожухи.

Данное производство относится к первой категории надежности подачи воды системами водоснабжения. На предприятии используется вода из центрального городского коллектора [28].

Канализация. Сточные, промывные воды, предварительно пройдя нейтрализацию и биологическую очистку, разбавляются в 30 - 40 раз и поступают в общегородскую канализацию.

15.5 Обеспечение безопасности технологического процесса

Основные опасности производства обусловлены характерными свойствами сырья, полупродуктов, готовой продукции, отходов производства; особенностями технологического процесса или выполнением отдельных производственных операций; особенностями используемого оборудования и условиями его эксплуатации; нарушениями безопасности работающими:

) В производстве смачивателя СВ-101 применяются едкие и токсичные вещества - серная кислота, олеум, едкий натр, нафталин - поэтому нарушение правил безопасного ведения процесса может привести к отравлениям и ожогам.

Отравления возможны:

Нафталин - белое кристаллическое вещество.

Признаки отравления: головная боль, тошнота, потеря аппетита, раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, слезотечение и кашель.

Первая помощь: пострадавшего вывести на свежий воздух, освободить от стесняющей одежды, при остановке дыхания - искусственное дыхание и отправить пострадавшего в медпункт.

Меры предосторожности:

Отравление нафталином предупреждается применением при загрузке и измельчении защитных очков, респиратора, наличием спецодежды, соблюдением правил личной гигиены.

Серная кислота - бесцветная негорючая маслянистая едкая жидкость. С водой смешивается во всех отношениях, выделяя большое количество тепла. Поэтому при разбавлении следует вливать кислоту в воду, чтобы избежать разбрызгивания и получения химических ожогов от брызг серной кислоты.

Первая помощь: при попадании серной кислоты - пораженное место промыть обильным количеством воды. При попадании серной кислоты на спецодежду - немедленно снять ее или обмыть водой.

В случаях поражения серной кислотой - обратиться в медпункт.

Меры предосторожности: обеспечивать герметизацию трубопроводов, арматуры и оборудования с серной кислотой. Работать в кислотозащитной одежде: кислотостойкий костюм, резиновые перчатки или кислотостойки рукавицы, резиновые сапоги, защитные очки.

Отравление серным ангидридом возможно при попадании его в рабочее помещение - при выбросе реакционной массы при сульфировании олеумом.

Признаки отравления: приступы сухого кашля, хрипота, жжение в груди, слезотечение, носовое кровотечение.

Первая помощь: при отравлении вынести пострадавшего на свежий воздух и отправить в медпункт.

Меры предупреждения: при загазованности рабочего места пользоваться противогазом марки БКФ, который всегда должен быть на рабочем месте.

Ожоги возможны серной кислотой, олеумом, едким натром, перекисью водорода при загрузке этих веществ, при разливе их и попадании на кожу и в глаза.

Первая помощь: при ожогах обмыть пораженное место большим количеством воды и отправить пострадавшего в медпункт.

Меры предупреждения: соблюдение правил безопасной работы с едкими веществами.

В комнате сменного мастера должна находиться аптечка для оказания первой, доврачебной помощи, содержащая:

·   перевязочные средства (бинты, вата);

·   резиновый жгут;

·   настойку йода;

·   зеленка;

·   перманганат калия;

·   нашатырный спирт;

·   перекись водорода;

·   желудочные капли;

·   стерильные повязки;

2) Обслуживание механизмов с движущимися и вращающимися частями.

) Обслуживание силового и осветительного электрооборудования.

) Обслуживание внутрицеховых подъемных механизмов

Основные правила безопасности ведения процесса производства

Безопасность процесса получения смачивателя СВ-101 обеспечивается:

строгим соблюдением правил и норм регламента и производственных инструкций;

тщательной герметизацией технологического оборудования, коммуникаций и арматуры;

отсутствием токсичных и взрывоопасных паров в воздухе рабочего помещения;

бесперебойной работы приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей нормальное санитарно-гигиеническое состояние воздушной среды;

исключением источников воспламенения за счет:

а) применения на всех работах только неискрообразующего инструмента,

б) выполнение правил защиты от статического электричества,

в) установки соответствующего взрывозащищенного оборудования;

молниезащитой здания;

применение сжатого азота для транспортировки ЛВЖ и растворов, содержащих их;

продувкой сжатым азотом аппаратов перед приемом в них ЛВЖ;

недопущением подтяжки болтовых соединений на аппаратах, находящихся под избыточным давлением;

оснащением аппаратуры контрольно-измерительными приборами;

систематическим контролем воздуха рабочего помещения и сточных вод.

Монтажные и ремонтные работы производятся только на основании допуска, выданного начальником цеха под расписку исполнителю работ после полного освобождения и промывки аппаратуры от продукта.

Основными опасными моментами являются:

возможность отравления, которая предупреждается строгим соблюдением правил личной гигиены, ношением исправной спецодежды и обуви, использованием исправных СИЗ. Необходимо следить за исправной работой вентиляции, соблюдать требования методики и соответствующих инструкций.

возможность химических и термических ожогов предупреждается применением спецодежды и СИЗ, а также герметизацией и термоизоляцией оборудования и проводов

возможность получения механических травм предупреждается исправностью оборудования, наличием защитных ограждений на движущихся частях аппаратов, правильной организацией рабочего места. Перемещение сырья в упаковке производить в рукавицах, обращая внимание на исправность тары.

возможность поражения электрическим током, для предотвращения чего необходимо следить за наличием и исправным состоянием заземления и ламп освещения.

возможность создания местной взрывоопасной ситуации в случае создания взрывоопасных концентраций бутилового спирта, нафталина и одновременном возникновении источника огня. Такая ситуация предупреждается тщательной герметизацией аппаратов, недопущением проведения работ с применением открытого огня и действий, ведущих к искрообразованию, заземлением оборудования и коммуникаций, мокрой уборкой помещения после загрузки нафталина.

 

Таблица Возможные отклонения от нормального режима работы и способы их устранения [2]

№	Возможные отклонения в работе	Методы ликвидации и исправления последствий
1	Выброс реакционной массы при алкилировании или сульфировании нафталина	Прекратить загрузку серной кислоты или олеума, собрать пролитую массу в свободный аппарат с помощью вакуума, или нейтрализовать магнезитом, проветрить помещение
2	Вспенивание реакционной массы во время нейтрализации	Прекратить загрузку щелочи, остановить мешалку аппарата
3	Прекращение подачи захоложеной воды в цех	Остановить загрузку серной кислоты или олеума, на стадии нейтрализации прекратить загрузку раствора едкого натра, пустить воду в рубашку основного аппарата
4	Загазованность рабочего помещения	Прекратить нагрев аппаратов, охладить реакционную массу до 20-250С, проветрить помещение и ликвидировать неисправности.

Правила безопасного хранения и транспортировки сырья и готовой продукции.

Сырье в бочках и мешках должно быть сложено по видам и замаркировано. Сырьевые площадки должны быть обозначены ограничительными линиями.

Сырье складируется и хранится от системы отопления и сети здания на расстоянии не менее 1 м.

Подходы к средствам пожаротушения, пусковым устройствам, приборам КИПиА, площадкам, дверным проемам не должны загромождаться сырьем и готовой продукцией

Правила пуска и остановки производства.

При пуске и остановке технологических систем и отдельных видов оборудования.

При остановке.

а) Плановая остановка.

Плановая остановка производится по письменному распоряжению начальника цеха (длительность остановки 8 и более часов).

В случае плановой остановки:

1 отключить подачу греющего пара, охлаждающей воды, азота.

2 довести процесс до получения готового продукта и освободить расходные емкости и сборники.

3 освободить аппараты от реакционной массы при помощи сжатого азота.

4 промыть аппараты от реакционной массы.

5 отключить электропитание.

6 перекрыть сжатый воздух, идущий на приборы КИП.

7 установить заглушки на материальных линиях с регистрацией их в специальном журнале.

б) Аварийная остановка.

8 прекратить ведение технологического процесса.

9 прекратить загрузку реагентов в аппараты.

10 отключить подачу греющего пара, охладить реакционную массу.

11 обесточить оборудование схемы.

12 остановить приточно-вытяжную вентиляцию.

При пуске.

Пуск оборудования в эксплуатацию после ремонта производится по письменному распоряжению начальника цеха.

Перед пуском оборудования в эксплуатацию произвести наружный и внутренний осмотр аппаратов, коммуникаций; проверку наличия ограждений движущихся и вращающихся частей механизмов, произвести снятие заглушек.

Проверить наличие заземляющих устройств и их состояние, целостность и исправность силовых, световых электросетей и электрооборудования.

После проведения капитального ремонта произвести обкатку оборудования: вхолостую и под нагрузкой, после чего оборудование включить в работу, т.е. начать ведение технологического процесса в соответствии с технологическим регламентом.

Оградительные устройства и сигнализация.

Применяются оградительные устройства для изоляции движущихся частей машин и механизмов, находящихся под напряжением токоведущих частей оборудования. Ограждаются канавы, ямы, колодцы, люки и т.п. Для защиты электроустановок от перегрузок применяются плавкие предохранители. Для ограничения движения машин применяются упоры и ограничители, механические блокировки, бирочная система.

Применена световая сигнализация для внутреннего автотранспорта, звуковая сигнализация, приборы-указатели. Где необходимо - используются сигнальные цвета и знаки безопасности.

Установлены разрывы безопасности. Ширина проходов между аппаратами и стенами зданий не менее 1 м, ширина основного прохода - не менее 2 м.

15.6 Обеспечение безопасности технологического оборудования

Безопасность работы по обслуживанию механизмов с движущимися и вращающимися частями обеспечивается наличием и исправностью ограждений и защитных кожухов. Измерение объемов в аппаратах и отбор проб производить при остановленной мешалке.

Безопасность обслуживания силового и осветительного оборудования обеспечивается:

13 наличием исправного защитного заземления электродвигателей, аппаратуры, электроустановок, металлических конструкций;

14 наличием неповрежденной изоляции кабелей, исправностью электродвигателей, пускателей и др. электрооборудования;

15 правильностью выбора аппаратов по короткому замыканию, нагреву, автоматическому отключению и т.д.;

16 устройством и эксплуатацией электрооборудования и электроустановок в соответствии с требованиями ПУЭ, правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей;

17 соблюдение правил защиты от статического электричества.

18 конструкционные материалы не являются опасными и вредными;

19 составные части выполнены с таким расчетом, чтобы исключить возможность их случайного повреждения;

20 конструкция производственного оборудования, имеющего парогидросистему, выполнена в соответствии с требованиями безопасности;

21 движущиеся части ограждены;

22 элементы конструкций оборудования не имеют острых углов, кромок и неровных поверхностей;

23 конструкции оборудования исключают возможность случайного соприкосновения рабочих с горячими и переохлажденными частями;

24 оборудование, обслуживание которого связано с перемещением персонала, снабжено безопасными и удобными проходами, приспособлениями для ведения работ (рабочими площадками, лестницами);

·        конструкцией оборудования предусмотрена защита от поражения электрическим током: токоведущие части изолируются, металлические части заземляются;

рабочие органы оборудования и их приводы оборудуются средствами, предотвращающими возникновение опасности при полном или частичном прекращении подачи энергии к приводам этих устройств, а также средствами, исключающими самовключение приводов рабочих органов при восстановлении подачи электроэнергии

·        Все технологическое оборудование, вентиляционное оборудование, электрооборудование, воздуховоды должно быть надежно заземлено.

·        Безопасность обслуживания внутрицеховых грузоподъемных механизмов и грузового лифта обеспечивается исправность механизмов и соблюдением правил эксплуатации

Перечень обязательных инструкций

Общезаводские инструкции.

1.  Инструкция по организации безопасного проведения газоопасных работ

2.       Инструкция по огневым работам

.        Инструкция по использованию шланговых и промышленных фильтрующих противогаза, порядок проверки и техника безопасности при работе в них

.        Положение о расследовании и учете несчастных случаев

.        Инструкция по перевозке, хранению и применению метанола-яд

.        Инструкция по обслуживанию сосудов, работающих под давлением

.        Инструкция по обслуживанию устройств защиты от статического электричества

.        Инструкция по обслуживанию и эксплуатации приточных и вытяжных вентустановок

.        Инструкция по технике безопасности при работе на высоте

.        Инструкция по эксплуатации устройств молниезащиты зданий и сооружений

.        Инструкция по порядку выдачи, хранения и пользования спецодеждой, спецобувью, предохранительными приспособлениями

.        Инструкция по техническому обслуживанию и эксплуатации автоклавов производственных цехов

Общецеховые инструкции.

1.       Инструкция по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности

2.       План ликвидации аварийных ситуаций и аварий.

.        Инструкция по подготовке технологического оборудования и трубопроводов к ремонту.

15.7 Пожарная профилактика производства

 

Молниезащита

По категории устройства молниезащиты здание относится к категории II [22]. Защита от прямых ударов молний выполняется тросовыми молниеотводами.

Наименьшее допустимое расстояние S_В по воздуху от защищаемого объекта до опоры 3м.

Наименьшее допустимое расстояние S_В1 по воздуху от защищаемого объекта до троса в середине пролета 3,5 м.

Для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание по подземным металлическим коммуникациям, заземлители защиты от прямых ударов молний должны быть удалены от коммуникаций на расстояние S_З=5 м.

Для защиты от вторичного проявлений молний должны быть предусмотрены следующие мероприятия:

·        металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящихся в здании, должны быть присоединены к железобетонному фундаменты здания;

·        внутри зданий и сооружений между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их взаимного сближения на расстояние менее 10 см. через каждые 20 см следует приваривать перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм.; для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки выполняются из гибкого медного провода по СНиП 3.05.06-85.

·        в соединениях элементов трубопроводов или других протяженных металлических предметов должны быть обеспечены переходные сопротивления не менее 0,003 Ом на каждый контакт

·        Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям осуществляется путем их присоединения на вводе к арматуре его железобетонного фундамента.

·        Защита от заноса высокого потенциала по внешним наземным металлическим коммуникациям осуществляется путем их заземления на вводе в здание и на двух ближайших к вводу опорах коммуникаций.

·        Ввод в здание воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ., сетей телефона, радио, сигнализации осуществляется только кабелями длиной не менее 50 м. с металлической броней или оболочкой или кабелями проложенными в металлических трубах. На вводе в здание металлические трубы, броня и оболочки кабелей. В том числе с изоляционными покрытиями металлической оболочкой присоединяются к железобетонному фундаменту здания.

Электробезопасность

Производственный цех относится к категории помещений повышенной опасности (влажность 40-60%, t<35⁰, полы железобетонные). На заводе применяется электрический ток с частотой 50 Гц и напряжением 220/380 В. Все оборудование должно быть заземлено (R = 4 Ом). Должны быть установлены знаки безопасности и ограждения для остающихся под напряжением токоведущих частей, рабочих мест и др. [31].

Таблица Взрывопожарная и пожарная опасность, санитарная характеристика производственных зданий, помещений и наружных установок.

Наименование цеха, отделения, установки	Категория взрыво- пожароопасности производства по СНиП 11-90-81	Классификация помещений и наружных установок по электрооборудованию ( ПУЭ -85)		Группа производственных процессов по санитарной характеристике по СНиП 11-92-76
		класс помещения по правилам устройств электроустано-вок	категория и группа взрывоопасных смесей по правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования
Склад сырья, готовой продукции и цех по производству смачивателя СВ-101.	А	В-1б	2Т-2	IIIа

Расчет категории взрыво- пожароопасности производства по НПБ 105-03 [30] производится по формуле:

;

Р₀ принимаем равным 101 кПа

ρ=М/(V₀*(1+0.00367*t_g))=128/(22.413*(1+0.00367*25))=5,23 кг/м³

m - масса разлитого вещества, принимаем что при утечке из трубопровода вытекло 356 кг нафталина;

V_CB - объем помещения, разлив происходит в основном цехе V

_CB=154*6=924 м³;

β=12 - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

С_ст=100/(1+4,84β)=100/(1+4,84*12) = 1,69

К_Н - коэффициент учитывающий негерметичность помещения, равен 3; Z=3; ΔР = 3483 кПа

При ΔΡ>5 кПа помещение относится к категории «А» по взрыво- пожароопасности производства, т.к. площадь цеха значительно превышает 5% от общей площади производственных помещений категория взрыво- пожароопасности производства будет «А».

Для защиты от возможного пожара в цехе предусмотрены огнетушители, ящики с песком, внутренние пожарные краны, сигнализация [22].

16. Строительная часть

 

.1 Общие принципы проектирования промышленных зданий

Объемно-планировочного решения промышленных зданий должны соответствовать следующим основным требованиям: наилучшим образом способствовать протекающим в них производственным процессам, обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические условия труда, быть максимально простыми по компоновке, предусматривать возможность изменения размещения технологического оборудования в процессе эксплуатации и иметь минимальные затраты на строительство [32].

Для проектируемого производства принимается двухэтажное здание, что представляет возможным сохранить площадь застройки, уменьшить протяженность общезаводских коммуникаций, организовать самотек в технологическом процессе, улучшить аэрацию, создает препятствия к созданию повышенных местных концентраций вредных веществ, улучшает условия труда [13]. Здание имеет прямоугольную форму в плане.

Производство смачивателя СВ-101 является взрывоопасным и относится к категории А. В здании размещены: производственные помещения, склад сырья на на несколько загрузок (коэффициент запаса сырья - 7суток) площадью 144 м², уборное помещение общей площадью 9 м², помещение экспресс-лаборатории, предназначенной только для контроля безопасности ведения процесса 11м², помещение для дежурного цехового персонала площадью 18м², две вентиляционные камеры площадью по 7 м², центральный щит КИП площадью 11м², грузовой лифт площадью 9м², лестничные клетки общей площадью 100 м². Эти помещения огорожены непроницаемы для паров, газов и пыли стенами.

Размеры производственного здания - 12 на 24 м, количество пролетов - 2 по 6 м, шаг равен 6 м., всего 4 шага. Высота производственного здания равна 12 м. [32]

16.2 Описание строительных конструкций

 

Фундамент. Под железобетонные колонны применяют столбчатые фундаменты стаканного типа. Верх подколонника устанавливают на 150 мм ниже отметки чистого пола здания. [32]

Железобетонные колонны. Железобетонные колонны на первом этаже имеют сечение 400*600 мм, на втором этаже - 400*400 мм[32]. Для укрепления поперечных стен применяются фахверковые стойки.

Перекрытия. Применены балочные железобетонные перекрытия, состоящие из ригелей и плит перекрытия. В здании устанавливается провисающее оборудование, то есть оборудование, проходящее через проемы в перекрытиях и опирающееся на балки, оклеймляющие эти перекрытия. В этой конструкции плиты перекрытий укладываются по верху ригелей, имеющих высоту сечения 800 мм, ширину 300мм. Плиты перекрытий и покрытий имеют ребристую конструкцию. По ширине плиты перекрытия двух типов размеров: основные плиты 1500*6000 мм и доборочные 750*6000 мм, укладываемые вдоль продольных наружных стен. Высота плит 400 мм.

Покрытия. Покрытие здания служит для защиты помещений от атмосферных воздействий, состоит из несущей и ограждающей частей. В несущую часть входят стропильные балки, в ограждающую - плиты покрытия, утеплитель, гидроизоляция и др.

Для покрытия здания со скатной кровлей и сеткой колонн 6´6 м применяют стропильные односкатные железобетонные балки пролетом 6 м. Отверстия в балках предусмотрены для облегчения их массы и пропуска инженерных коммуникаций.

По балкам укладывают плиты покрытия, которые воспринимают нагрузки, создаваемые кровлей, снегом и передают их на несущие конструкции покрытия.

В ограждающую часть покрытия кроме плит входят утеплитель по расчету, стяжка (выравнивающий слой) толщиной 1,5 - 2 мм и гидроизоляция (3 - 5 слоев рубероида на битумной мастике). [32]

Стеновые панели. Ненесущие (навесные) стены применяют наиболее широко, их выполняют из панелей, навешиваемых на колонны каркаса здания. Каждая панель несет нагрузку собственной массы и ветра в пределах одной панели. Однослойные стеновые панели для отапливаемых зданий: толщина - 240 мм, высота - 1200 мм, длина - 6000 мм. материал панелей - легкий бетон на пористых заполнителях (керамзитобетон). [32]

Полы. Из керамической кислотостойкой плитки на битумной мастике по бетону М-75 с гидроизоляцией из 2 слоев гидроизола на битуме. [32]

Окна. Оконные переплеты из железобетона. Для заполнения оконных проемов применяется листовое стекло (одинарное заполнение). Высота оконных проемов - 4 м.

Лестницы. Лестничные клетки представляют собой шахты с кирпичными несущими стенами, в которых заделаны лестничные марши с площадками. Лестничные марши имеют ширину 1350 мм и высоту 1200 мм. В цехе предусмотрены две лестничные клетки.

17. Электротехническая часть

.1 Общая характеристика производства

Предприятия химической промышленности в настоящее время потребляют значительное количество электрической энергии. Внедрение новых энергоемких технологических процессов и повышение общего технологического уровня производства вызывает необходимость значительного повышения уровня надежности электрооборудования и экономичного использования электрической энергии [33].

Проектируемое предприятие снабжается электроэнергией от заводской электроподстанции при номинальной напряжении U_1HOM 6-10 кВ. По условиям бесперебойности электроснабжения данное предприятие относится к потребителям 1 категории.

Потребителями электрической энергии на предприятии являются: приводные асинхронные электродвигатели технологического оборудования (насосов, мешалок и др.), приборы электрического освещения (табл. 18.1.1.) и пр.

По условиям окружающей среды в помещении имеются взрывоопасные зоны, то электрооборудование (электрические двигатели) выбирается в соответствии с классом взрывоопасной зоны.

При этом в помещении устанавливаются взрывозащищенные электродвигатели, в т.ч. асинхронные электродвигатели серии ВАО.

Для питания потребителей электроэнергии приняты номинальные напряжения: для асинхронных приводных электродвигателей - трехфазная система напряжения 380 В; для осветительной нагрузки - напряжение 220 В.

Осветительная нагрузка характеризуется следующими данными, приведенными в табл.18.1.1..

. Данные сводной таблицы 18.8.1. (графы 1,2,3,4,5,6,7,8) для каждого из помещений берутся из светотехнического расчета;

. Данные граф 9,10,11,12,13,14 определяются для каждого помещения в отдельности (например для склада сырья):

) В графе 9 указывается установленная мощность электрических ламп в помещении:

 

Р_ул = n_cP_л = 3∙80 = 240 Вт,

где    n_c - число светильников, шт

P_л - номинальная мощность одной лампы, Вт

) В графе 10 - фактическая удельная мощность, равная

 Вт/м²,

где S_п - площадь освещаемого помещения, м² (табл. 18.1.1).

) В графе 11 - годовое число часов использования освещения для различных помещений, Т_г (табл.18.1.1.). Принимаем Т_г= 4100 ч.

) В графе 12 - среднесуточный расход электроэнергии в помещении на освещение:

 

W_{0 ср} = P_ул∙ t_c = 240∙11,2 = 2,69 кВт∙ч,

где t_c - время горения осветительных приборов в сутки:

 

t_c = ч,

где Т_г - время горения осветительных приборов в год, ч.

) В графе 13 - расход электроэнергии в помещении на освещение за год:

 

W₀ = Р_улТ_г = 240∙4100 = 984кВт∙ч.

) В графе 14 - мощность аварийного освещения в помещении:

Р_а = 0,1Р_ул = 0,1∙0,240 = 0,024 кВт.

. Аналогичные расчеты по графам 9,10,11,12,13 и 14 табл. 18.1.1. выполняются и для других помещений.

. Суммарная установленная мощность ламп всех помещений (суммарная мощность, потребляемая осветительными приборами), определяется как сумма мощностей графы 9 табл. 18.1.1.:

 кВт.

. Суммарная активная энергия, потребляемая всеми осветительными приборами в течение года, определяется как сумма энергий графы 13 табл. 18.1.1.:

 кВт∙ч.

кВт                    кВт∙ч

17.2 Определение расчетных нагрузок и выбор силового электрооборудования производства

Выбор электрооборудования и расчет питающих сетей электроустановок производится на основе расчетных значений потребляемой мощности. При проектировании производственного предприятия, в соответствии с проектным заданием с учетом необходимости обеспечения заданного количества и характера выпускаемой продукции, выбирается требуемое для этих целей технологическое оборудование.

Методика выбора электродвигателя для исполнительных механизмов показана на примере выбора электродвигателя для якорной мешалки.

1. Номер группы исполнительных механизмов - номер 1 (графа 1, табл. 18.2.1).

2. Наименование исполнительного механизма: якорная мешалка (графа 2).

3. Количество работающих механизмов (якорных мешалок) - N_р=2 (графа 3).

4. Количество резервных механизмов (якорных мешалок) N_рез (графа 4).

5. В зависимости от мощности, необходимой для нормальной работы исполнительного механизма, для каждого наименования оборудования определятся расчетная мощность электродвигателя. Значение этой мощности определяется либо на основе соответствующих нагрузочных диаграмм, либо устанавливается из опыта, полученного в процессе эксплуатации соответствующих типов механизмов в производственных условиях на других аналогичных предприятиях. В соответствии с технологическим заданием расчетная номинальная мощность на валу якорной мешалки при длительной неизменной нагрузке составляет Р_м = 1,7 кВт (графа 5).

6.       В соответствии с технологическим заданием номинальная частота вращения мешалки п_м= 48 об/мин (графа 6).

7.       Выбираем систему передачи от электродвигателя к мешалке Если частота вращения исполнительного механизма п_м как в данном случае мала (п_м =48 об/мин) и не соответствует частоте вращения п_ном приводного электродвигателя, то между ними устанавливается редуктор (или другой тип передачи) (графа 7).

Если в числе электрооборудования имеются исполнительные механизмы, номинальная частота вращения которых п_м равна частоте вращения электродвигателя п_ном или близка к ней, то в этом случае принимается непосредственная передача (муфта).

8.       Расчетная мощность электродвигателя, соответствующая мощности исполнительного механизма, с учетом потерь в передаче:

При выборе конструктивного исполнения электродвигателя необходимо иметь в виду, что в настоящее время наблюдается тенденция к слиянию электродвигателя и исполнительного механизма. Это привело к созданию различных форм исполнения электродвигателей по способу монтажа, например фланцевых для горизонтальной и вертикальной установок, с одним или двумя концами вала и др.). Выбираем исполнение электродвигателя с одним концом вала и горизонтальным его расположением.

При выборе типа электродвигателя важным обстоятельством является так же определение условий, для которых он предназначен. Помещение, в котором в данном случае будет расположены электродвигатели, по условиям взрывоопасное. При этом к установке принимаем взрывозащищенные электродвигатели в т.ч. асинхронные электродвигатели марки ВАО.

В соответствии с приведенными выше соображениями по выбору конструкции и типа электродвигателя, а также номинального напряжения, учитывая условия окружающей среды, по справочным источникам выбираем в качестве двигателя мешалки якорной асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором единой серии типа

ВАО-41-8 (33, табл. П.2). (Номинальная мощность электродвигателя выбрана исходя из условия Р₂ном ≥ Рр. В данном случае Р₂ном =2,2 кВт, (Р_р = 1,77 кВт), то есть принят ближайший больший по мощности двигатель.

9.       Номинальная (синхронная) частота вращения электродвигателя n₁ = 750 об/мин (графа 9), (принимаем n_2НОМ = n₁ ).

10.     Номинальная установленная мощность электродвигателя

 

Р_2НОМ = 2,2 кВт (графа10).

. Номинальный коэффициент полезного действия электродвигателя

 

η_1НОМ = 78,5% (графа11).

12.Номинальный коэффициент мощности электродвигателя

 

cosφ_1НОМ = 0,70 (графа 12).

13.Номинальное напряжение электродвигателя U_1HOM= 380 В (графа13).

14.Пуск отдельных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, мощностью до 40 - 50 кВт, при ручном управлении, как правило, осуществляется с помощью магнитного пускателя МП. Поэтому пуск мешалки осуществляется непосредственным включением в сеть при напряжении 380 В (графа 14).

15.Потребители электрической энергии проектируемого цеха в данном случае относятся к 1 категории, поэтому принимаем серийно изготовляемые электротехнической промышленностью блоки управления БУ, применение которых дает возможность самозапуска электродвигателей исполнительных механизмов при аварийном отключении одного из двух источников питания и переход к электроснабжению только от одного источника питания.

15. Присоединенная мощность электродвигателя мешалки (графа 15):

 кВт.

16 . Коэффициент загрузки, характеризующий степень загрузки электродвигателя мешалки, определяется как отношение расчетной мощности электродвигателя к его номинальной мощности, выбранной по каталогу (графа 16):

Ориентировочные средние значения коэффициентов для других категорий приемников электроэнергии выбраны по табл. П.9.[33].

В том случае, когда номинальная мощность электродвигателя Р_2ном известна, но необходимо знать расчетную номинальную мощность исполнительного механизма Р_м, последняя может быть определена исходя из выражения: Р_м = α₃ η_пер Р_2ном поскольку

 

Р_м =η_пер Р_р , а Р_р = α_З Р_2ном.

Р_м =0,8*0,96*2,2=1,7 кВт.

При этом при наличии непосредственной передачи (муфты) η_пер = 1, а расчетная номинальная мощность Р_м = Р_р.

17. Фактическая мощность, потребляемая электродвигателем мешалки (графа 17):

 

Р_1Ф = α ₃Р_пр = 0,8∙2,8 = 2,24 кВт.

. Фактический КПД электродвигателя мешалки в зависимости от степени его загрузки определяется по графику [33, рис. 1] (графа 18):

η_Ф = 0,78;

. Фактический коэффициент мощности электродвигателя мешалки находится по графику [33, рис. 2] в зависимости от коэффициента загрузки α_З (графа 19):

 

cos φ_1Ф = 0,66;

. Установленная мощность электродвигателя группы мешалок (графа 20):

 

Р_∑У = N_PP_У = 2∙2,2 = 4,4 кВт,

где N р - количество работающих мешалок (N_p=3);

Р_У - установленная мощность электродвигателя мешалок ( Р_У = Р_2ном).

21. Коэффициент спроса для наиболее характерных групп потребителей принимаем из справочных данных [33] . Принимаем коэффициент спроса К_с = 0,4 (графа 21).

(При практических расчетах усредненные значения коэффициентов спроса К _с , характерные для различных групп силовых электроприемников, устанавливаются в процессе многолетней практики проектирования электроснабжения на основе обследования действующих электрических нагрузок предприятий различных отраслей народного хозяйства и для отдельных мощных токоприемников и обычно даются в соответствующих справочниках).

22. Расчетный коэффициент мощности электродвигателя мешалки [33]

cosφ_Р ≈ 0,6.

23. Суммарная расчетная активная мощность электродвигателей группы мешалок

Р_S = К_с × Р_SУ =0,4*4,4 = 1,76 кВт.

24.     Суммарная расчетная реактивная мощность электродвигателей мешалок (N_p = 2) (графа 24):

 

Q_S = tg j_p × P_S = 1,334*1,76=2,35 квар,

где j_Р - угол, соответствующий расчетному значению cosφ_Р, tgφ_Р =1,334.

25.     Суммарная расчетная полная мощность группы электродвигателей мешалок (графа 25):

S_S = =  = 2,94 кВ∙А.

. Время работы электродвигателя мешалки в год (графа 26):

Т_г = (365 - n^’)*t*N = 365*8*3 = 8760 ч,

где п' - число нерабочих дней в году ( п' = 0);

t - продолжительность смены (t= 8 ч);

N - число смен в сутки (N=3).

27. Годовой расход активной энергии группы электродвигателей мешалок (графа 27):

 

W_a = P_S × T_г = 1,76 × 8760 = 15417,6 кВт × ч.

.        Годовой расход реактивной энергии группы электродвигателей (графа 28):

W_p = Q_S × T_г = 2,35∙8760 = 20586 квар × ч.

Аналогичные расчеты для других электродвигателей и групп исполнительных механизмов и потребителей электроэнергии сведены в табл. 18.2.1.

После определения основных показателей электрических нагрузок в процессе расчета для основного производства находятся:

1. Суммарная активная мощность силового электрооборудования (определяется в результате суммирования всех значений активных мощностей потребителей с напряжением 380 В (графа 23. табл. 18.2.1.):

 

SР_S = 43.74 кВт.

. Суммарная реактивная мощность силового электрооборудования (определяется как сумма всех значений реактивных мощностей потребителей (графа 24, табл. 18.2.1.):

 

SQ_S =40.26 квар.

. Суммарная активная мощность всего электрооборудования, включая мощность, потребляемую на освещение:

 

SР_общ = SР_S + SР₀ =43.74 + 3,36 = 47.1 кВт,

где SР₀ - суммарная мощность, потребляемая на освещение (SР₀ = 3,36 кВт, см. табл. 18.1.1.).

4.       Активная энергия, потребляемая осветительным оборудованием в течение года (см. табл. 18.1.1.):

∑W₀ = 13776 кВт∙ч.

.        Суммарная активная энергия, потребляемая производственным предприятием в целом за год:

 

SW_общ = SW_a + SW₀ = 383163 + 13776 = 396939 кВт × ч.,

где SW_a - суммарный расход активной энергии в год (SW_a =383163 кВт∙ч, см. табл. 18.2.1.).

6. Суммарный расход реактивной энергии в год (см. табл. 18.2.1.):

 

SW_Р =352704 квар∙ч.

. Суммарная полная мощность силовых потребителей (без учета мощности, расходуемой на освещение):

SS = == 59.5 кВ∙А.

. Среднее расчетное значение коэффициента мощности силовой нагрузки (без учета мощности, потребляемой на освещение):

Таблица Основные технические характеристики электрооборудования проектируемого цеха

№	Наименование исполнительного механизма или потребителя энергии	Номинальные характеристики исполнительного механизма.								Система передачи от двигателя к механизму		Тип электродвигателя	Номинальные показатели электродвигателей,					Способ пуска двигателя	Присоединенная  мощность, Рпр, кВт
		количество				Номин. .мощность, Рм, кВт		Номин. частота вращения, nМ, об/мин					Частота вращения, n2ном = n1 об/мин	Номинал. (устан.) мощность, Р1ном, кВт	К.П.Д. hном	Коэф. мощности,  cos φ1ном	Напряжение, U1ном, В
		рабочих, Nр		резервных,Nрез
1	Якорная мешалка основного аппарата	2		0		1,7		48		редуктор		ВАО-41-8	750	2,2	0,785	0,7	380	Непосредственно от сети с помощью БУ (блоков управления)	2,8
2	Якорная мешалка нейтрализатора	1		0		2,3		35		редуктор		ВАО-42-8	750	3,0	0,87	0,7	380		3,45
3	Якорная мешалка аппарата для приготовления р-ра NaOH	1		0		1,7		76		редуктор		ВАО-41-8	750	2,2	0,785	0,7	380		2,8
4	Вентилятор вытяжной вентиляции	2		0		3,6		950		муфта		ВАО-42-6	1000	4,0	0,835	0,77	380		4,79
5	Вентилятор приточной вентиляции	1		0		3,6		950		муфта		ВАО-42-6	1000	4,0	0,835	0,77	380		4,79
6	Насос погружной	4	0		7.5		750		муфта		ВАО-62-8		750	10	0,85	0,77	380		11,76
7	Грузовой лифт	1		0		20		950		муфта	ВАО-72-6		1000	22	0,9	0,88	380		24,4

SР_S =43.74 кВт SQ_S=40.26 квар      SW_a =383163 кВт∙ч

17.3 Организационно-технические мероприятия по снижению потребления реактивной энергии

Коэффициент мощности потребителей электроэнергии в настоящее время не нормируется, так как нормирование его не ограничивает потребляемой из сети реактивной энергии.

Поэтому в настоящее время нормируется непосредственно количество реактивной энергии, которую предприятие получает из сети энергоснабжающей организации, что позволяет более рационально осуществлять потребление предприятием реактивной мощности.

Энергоснабжающая организация нормирует экономически обоснованную наибольшую величину реактивной мощности, которую предприятие может получить в период работы энергосистемы в режиме ее наибольшей нагрузки.

Принимаем величину оптимальной реактивной мощности потребителя в часы максимума активной нагрузки энергосистемы (заданную энергоснабжающей организацией) равной Q_Э.

При этом, поскольку фактическая реактивная мощность потребителя Q_M (принимаем ориентировочно Q_M = ∑ Q_∑) оказывается больше Q_Э то необходимо принять меры к уменьшению получаемой из сети энергосистемы реактивной мощности.

К организационно-техническим мероприятиям, снижающим потребление реактивной мощности, относятся: соблюдение норм расхода электроэнергии по цехам и участкам; систематическая экономия электрической энергии в дневное и ночное время; соблюдение энергобаланса предприятия и контроль за нормой расхода реактивной энергии и др.

К техническим мероприятиям относятся: повышение загрузки асинхронных электродвигателей и замена недогруженных двигателей; сокращение потерь холостого хода электрооборудования путем четкого соблюдения графиков ремонта; сокращение расхода электроэнергии на освещение путем своевременного включения и выключения светильников; использование асинхронных электродвигателей более совершенных типов.

Для уменьшения получаемой от энергосистемы реактивной мощности предусматривается наряду с выполнением указанных организационно-технических и инженерно-технических мероприятий установка на предприятии компенсирующего устройства.

17.4 Расчет мощности компенсирующего устройства

Применение дополнительных компенсирующих устройств производится после того, как приняты все меры для естественной компенсации реактивной мощности, отмеченные выше, по согласованию с энергоснабжающей организацией.

Это мероприятие требует дополнительных материальных затрат, однако, оно уменьшает величину реактивной энергии, получаемой предприятием от системы энергоснабжения.

Выбор вида компенсирующего устройства во всех случаях определяется технико-экономическими соображениями и расчетами.

На производственных предприятиях для искусственной компенсации реактивной мощности, как указывалось, применяются синхронные компенсаторы и батареи статических конденсаторов. В данном случае, поскольку установленная мощность проектируемого предприятия незначительна, для этого целесообразно использовать косинусные конденсаторы. Установка конденсаторов, включаемых со стороны низкого напряжения при значительных величинах высокого напряжения, является наиболее целесообразным и экономичным видом искусственной компенсации реактивной мощности.

При искусственной компенсации с применением косинусных конденсаторов повышается коэффициент мощности потребителей электроэнергии на проектируемом объекте.

Реактивная мощность конденсаторов определяется из выражения:

 

Q_K = Q_M - Q_Э,

где Q_M - фактическая реактивная мощность потребителя в часы максимума активных нагрузок энергосистемы, квар;

Q_Э - оптимальная реактивная мощность потребителя в часы максимума активной нагрузки энергосистемы (заданная энергоснабжающей организацией), квар.

Если оптимальная реактивная мощность Q_Э окажется неизвестной, то реактивную мощность конденсаторов в данном случае можно определить исходя из выражения:

 

Q_K = Р_maxK_T = 43.74*0.48 = 21 квар,

где Р_max ≈ Р_ср - заявленная потребителем активная мощность в часы

максимума нагрузки энергосистемы (указана в приложении к договору на пользование электроэнергией), кВт;

Р_ср - средняя активная мощность потребителя в часы максимума нагрузки (ориентировочно принимается Р_ср =SР_S ; см. табл. 18.2.1.);

К_Т - коэффициент для определения Q_K [33] определяется по значению cos j₁ = cos j_ср и значению cos j ₂, принимаемого равным cos j ₂ = 0,92.

В этом случае фактическая и оптимальная реактивные мощности могут быть определены по формулам:

Q_м = Р_макс × tg j_м = 43.74 ∙ 0.91 = 39.80 квар;

Q_э = Р_макс × tg j_э = 43.74 ∙ 0,43 = 18.81 квар,

где tg j_м и tg j_э - соответственно, фактический и оптимальный (заданный

энергосистемой) «тангенс фи» в часы максимума нагрузки, так как cos j _М = 0,74, a tg j_м =0.91; принимаем cos j _Э = cos j ₂ = 0,92; tg j_э = 0,43;

(cos j _М принимаем равным cos j _ср).

17.5 Расчет емкости косинусных конденсаторов

На электроподстанции проектируемого цеха малой и средней мощности для компенсации реактивной мощности устанавливаются косинусные конденсаторы, объединяемые в батареи, которые в трехфазной системе соединяются треугольником, так как при этом напряжение на каждой фазе батареи оказывается в 3^0,5 раза больше, чем при соединении звездой, а требуемая емкость конденсаторов - в 3 раза меньше при прочих равных условиях.

1.       В рассматриваемом случае емкость батареи конденсаторов при соединении треугольником:

 мкФ,

где f - частота (f = 50 герц);_1НОМ - линейное напряжение на конденсаторе, кВ;_к - реактивная мощность конденсаторов, квар.(см. п. 4).

2.       По данным расчетов выбираются по справочнику косинусные конденсаторы типа КТМ 5/0,38, емкостью С = 110 мкФ. Основные технические данные конденсаторов приведены в табл. 18.5.1.:

3.       Количество конденсаторов в батарее:

5.7 шт

4.       Фактическое суммарное число конденсаторов в батарее (на три фазы) кратно трем, поэтому полученное в п. 3 их количество округляется до N_Ф = 6 шт.

5.       Фактическая реактивная мощность батареи конденсаторов:

 

Q_КФ = N_ФQ₁ = 6∙5 = 30 квар,

где Q₁ - реактивная мощность одного конденсатора, квар;        

Q₁ = 5 квар. (см. приведенную выше табл. 18.5.1.).

6.       Величина разрядного сопротивления конденсаторов на одну фазу при включении сопротивления звездой:

Ом,

где U_1НОМ - номинальное фазное напряжение сети, кВ, (U_1НОМ =).

На рис. 1 приведена схема включения батареи косинусных конденсаторов треугольником при напряжении сети U_1НОМ = 0,4 кВ и схема включения разрядных сопротивлений звездой.

Разрядное сопротивление может быть включено и треугольником, при этом величина его, определенная по приведенной выше формуле, будет в 3^0,5 раз больше.

Разрядное сопротивление подключается к конденсаторам после отключения конденсаторов от сети.

Рис.1 Схема включения косинусных конденсаторов при напряжениипитающей сети U_1НОМ = 0,38 кВ и схема включенияконденсаторов и разрядных сопротивлений.

 

17.6 Выбор силовых и осветительных трансформаторов

Номинальная полная мощность силового трансформатора выбирается исходя из условия обеспечения нормального питания всех силовых потребителей электрической энергии предприятия в целом. Учитывая возможность последующего расширения проектируемого предприятия, фундаменты трансформаторов и вспомогательные конструкции выбираются на ступень больше по мощности трансформатора. Это позволит в дальнейшем, при необходимости заменить установленный ранее трансформатор на трансформатор большей мощности, не прибегая к реконструкции трансформаторной подстанции

. Расчетная полная мощность силового трансформатора с учётом компенсации реактивной мощности определяется по значению полной мощности:

SS’ = = = 47.61 кВ∙А,

где Q_Э = Q_M - Q_K =39.80 - 21 = 18.80 квар.

2. Потребители электрической энергии данного предприятия по обеспечению бесперебойного электроснабжения относятся к потребителям 1 категории. Поэтому для обеспечения надежного резервирования электроснабжения принимаем к установке два трансформатора одинаковой мощности с тем, чтобы любой из них при аварийной ситуации с учетом допустимой его перегрузки мог питать всю нагрузку предприятия, а в нормальном режиме - примерно 60- 70% нагрузки предприятия. Поэтому для питания потребителей с учетом допустимой перегрузки полная расчетная мощность трансформатора:

 кВ∙А,

где К_п- коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку трансформатора в аварийном режиме, принимаем К_п =0,7, (К_п= 0,6-0,7);

л_Т - число силовых трансформаторов (п_Т =2, так как потребители относятся к I категории).

По значению расчетной мощности трансформатора определяется номинальная его мощность [33, табл.П.12] исходя из условия:

 

S_НОМ ≥ S_T; (S_1НОМ ≈ S_2НОМ = S_НОМ).

При выборе типа трансформатора следует учитывать, что его вторичное напряжение должно соответствовать номинальному напряжению U_2НОМ потребителей электрической энергии.

 

На схеме:

ВМ - выключатель масляный;

Р - разъединитель на 10 кВ;

ТМ - 40 / 6 - 10 - трансформатор силовой номинальной мощностью S_Н = 40 кВА;

ТМ - 25 / 6 - 10 - осветительный трансформатор;

А, 2А - автоматические выключатели трансформаторов;

А - 11А - автоматические выключатели отходящих к потребителям питающих линий;

Ш - шины низкого напряжения 0,4 кВ.

На рис.2. приведена схема электроснабжения данного производственного предприятия. Указанная схема позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергии предприятия, при этом в нормальных условиях оба трансформатора находятся в работе в длительном режиме. В аварийной ситуации при снятии напряжения с ввода N1, если не будет восстановлено напряжение в течение 3-5 с, включается устройство автоматического включения резерва (АВР), которое обеспечивает снабжение электрической энергией потребителей, ранее питавшихся от ввода N1, через ввод N2 (от одного трансформатора).

При этом обесточенные электродвигатели, подключенные к трансформатору ввода N1, с помощью релейно-контактной аппаратуры подключаются к трансформатору ввода N2, самозапускаются и восстанавливают частоту вращения до нормальной.

Продолжительность работы электродвигателя по схеме с одним трансформатором определяется временем, необходимым для устранения аварийной ситуации.

Приводные двигатели исполнительных механизмов предприятия, как указано выше, рассчитаны на стандартное напряжение 220/380 В, поэтому принимаем напряжение трансформатора на вторичной обмотке U_2НОМ = 0,23 - 0,4 кВ.

Исходя из этого, с учетом соотношения S_НОМ ≥ S_T, выбираем по каталогу трансформатор типа ТМ - 40 / 6 - 10 с номинальной мощностью S_НОМ = 40 кВ∙А. Номинальное напряжение обмоток: (высокого напряжения) ВН-(6-10) кВ; (низкого напряжения) НН-(0,23-0,4) кВ [33, табл.П.12].

. Для обеспечения питания осветительной нагрузки по суммарной мощности, потребляемой осветительным оборудованием, равной ∑Р₀ = 3,36 кВт, выбираем осветительный трансформатор соответствующей мощности (S_НОМ ≥ ∑Р₀).

Номинальное напряжение вторичной обмотки осветительного трансформатора должно соответствовать номинальному напряжению осветительных приборов, равному 220 В. Поэтому принимаем напряжение низковольтной обмотки трансформатора равным 0,23 - 0,4 кВ. исходя из этого выбираем трансформатор типа ТМ-25/6-10 (ввод №3).

Силовые и осветительные трансформаторы устанавливаются на главной электроподстанции, они обеспечивают питание нагрузки всего предприятия в целом.

. Технические данные выбранных силового и осветительного трансформаторов приведены в табл.18.6.1.

Таблица Основные технические данные силовых и осветительного трансформаторов

Трансформатор		Номинальная мощность Sном,  кВ .А	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		Ток холостого хода I0, %	Напряжение короткого замыкания Uк, %
Тип	Кол-во, шт		ВН	НН	Холостого хода, P0	Короткого замыкания, Pк
ТМ-40/6-10	2	40	6-10	0,23-0,4	0,19/0,175	0.88/1.00	3.0	4,5/4,7
ТМ-25/6-10	1	25	6-10	0,23-0,4	0,135/0,13	0,6/0,69	3,2	4,5/4,7

.7 Расчет оплаты за пользование электроэнергией

Расчёт за получаемую цехом электроэнергию производится по одноставочному тарифу, т.к. присоединённая мощность осветительного и силового трансформаторов (каждого из них), находится в пределах 750 кВ∙А.

Стоимость электроэнергии, потребляемой осветительной и силовой нагрузкой цеха в течение месяца (в рублях), определяется по формуле:

B₁ =  =  = 38978 руб, где

К₁ - коэффициент надбавки или скидки, зависящий от отклонения мощности фактически установленного компенсирующего устройства, заданной энергоснабжающей организации (из таблицы находим значение коэффициента К₁ = 0.14) [33, табл.П.14];- плата за 1 кВт×ч потреблённой энергии, одноставочный тариф b = 1,18 руб/кВт×ч;_м - активная энергия предприятия, потребляемая осветительной и силовой нагрузкой кВт×ч за месяц (по счетчику):

 кВт∙ч,

где    ∑W_общ - суммарная активная энергия, потребляемая цехом за год, кВт∙ч;

∑W₀ - активная энергия, потребляемая осветительной нагрузкой в течение года, кВт∙ч;

∑W_а - активная мощность цеха, потребляемая силовой нагрузкой в течение года, кВт∙ч.

17.8 Определение технико-экономических показателей производства

Для оценки эффективности использования электроэнергии на предприятии определяется фактическая стоимость 1 кВт-ч и удельный расход электроэнергии, то есть расход электроэнергии на единицу продукции.

1.       Фактическая стоимость 1 кВт-ч определяется по формуле:

 руб/кВт∙ч.

2.       Расход электрической энергии на одну тонну выпускаемой продукции определяется по формуле:

 кВт∙ч/т,

где Q_Г - годовая производительность цеха, т;

Q_Г = 157.3 т.

18. Экономическая часть

 

18.1 Современные проблемы инвестиционной деятельности

Инвестиционная сфера отечественной экономики сохраняет явно выраженный кризисный характер. Следствием резкого падения капиталовложений (в 1992-1996 гг. более чем на 70%) стала деградация производства во многих отраслях, в том числе и высокотехнологических, к которым относится и анилинокрасочная промышленность. По оценке специалистов, износ основных фондов в промышленности превысила 70%. Фактически снижение объемов выпуска продукции на 1% сопряжено со значительным уменьшением вложений в производство.

Оживление экономики, постепенный выход из кризиса, создание производства, и способного предотвратить подобные явления требуют осуществление комплекса мер. Конечно, на какое-то время можно увеличить объемы производства конкурентоспособной и пользующейся спросом продукции. Ведь, несмотря на отставание от лучших образцов, на существующих производственных мощностях без их реконструкции можно значительно (в два-три раза) увеличить объемы производства. Чтобы запустить механизм такого подъема, предприятиям нужно пополнить оборотные средства и набрать определенное количество квалифицированной рабочей силы, произвести маркетинговые исследования и т. п.

Но все-таки реальный выход из кризиса, реальная структурная перестройка, а затем и движение к более высоким рубежам требует реконструкции предприятий, технического их перевооружения, расширение их профиля (диверсификации), создание высокоэффективного производства, способного быстро осваивать новую продукцию. Все этот означает необходимость инвестиций и инноваций, практически невозможных друг без друга. Это единственный процесс, цель которого - создать предприятия, занимающие твердую нишу на рынке. Обеспечивающие (причем на длительный период) конкурентоспособность своего производства и продукции, ее более высокое качество, широкий и постоянно обновляющийся ассортимент и низкие издержки производства.

Реально это осуществить лишь при наличии инвестиций. Традиционным средством сращивания и функционирования связей промышленности с банками являются кредитные отношения, Их значение обусловлено расширение масштабов производства, увеличением капитальных и текущих затрат предприятий, которые испытывают естественные, все возрастающую потребность в заемных ресурсах банков.

Однако с источниками инвестиций дело обстоит не просто. Наиболее характерный для рыночного хозяйства способ получения средств - долгосрочный (инвестиционный) кредит не имеет широких перспектив. Действительно, ставка кредита очень высока. Доходы от сооружаемых объектов производственного назначения призваны обеспечить не только возврат этого процента и самого кредита, но и нормальную прибыль (по самым скромным подсчетам хотя бы 15% годовых). И все это без учета уплаты налогов и при сроке строительства не выше одного года (большинство объектов требует для сооружения значительно большего времени) [34].

 

18.2 Краткие итоги и перспективы развития отрасли

Промышленность тонкого органического синтеза является одной из отраслей народно хозяйства, характеризующих уровень технологического развития государства. Нет практически ни одной области, в которой так или иначе не находили бы применение продукты тонкого органического синтеза и органические красители. Производство лекарственных средств, катализаторов, одежды, обуви, машин, средств транспорта, строительство, полиграфия, кино-фото-видео индустрия, продукты питания, косметика и т.д. Во всех технологически развитых странах индустрии тонкого органического синтеза уделяется большое внимание, это одна из интенсивно развивающихся областей мирового рынка.

Российская промышленность тонкого органического синтеза в настоящее время оказалась в трудной экономической ситуации, вызванной распадом бывшего СССР, разрушением установившихся связей между регионами и отдельными предприятиями и отходом от утвердившихся ранее хозяйственных механизмов. В условиях инфляции и малоэффективного законодательства закупки промежуточных продуктов за рубежом оказываются экономически невыгодными. Кризис в других областях промышленности, в частности - в тяжелом и химическом машиностроении, привел к тому, что технологический парк большинства заводов не пополняется современным оборудованием.

Это является причиной отказа многих предприятий химической промышленности от производства наиболее ценных синтетических поверхностно-активных веществ. Однако потребность в ПАВ во многих отраслях промышленности по-прежнему сохраняется. Удовлетворить ее можно, наладив выпуск ПАВ, обладающих при сравнительно невысокой, по сравнению с продукцией лидеров мирового рынка, цене. Достаточно высокими показателями и выпускающихся из доступного отечественного сырья без использования сложного современного технологического оборудования, дорогостоящих средств автоматизации и контроля.

 

18.3 Цель и задачи проектирования данного объекта

Проектируемый цех производства смачивателя СВ-101 представляет собой достаточно простой с технологической точки зрения объект, не требующий использования сложного современного технологического оборудования, дорогостоящих средств автоматизации и контроля. Продукция цеха будет востребована предприятиями, работающими в разных областях промышленности, в частности химическими, текстильными и строительными. Это сможет обеспечивать прибыль от данной продукции.         Проектировать цех как отдельный хозяйственный субъект не имеет смысла, так что проектируемое производство предлагается использовать как цех уже действующего завода.

 

18.4 Расчет технико-экономических показателей проектируемого цеха

 

Режим работы цеха, эффективный фонд времени работы оборудования и система планово-предупредительного ремонта.

Режим работы предприятия характеризуется непрерывной рабочей неделей без перерыва на праздничные дни. Такой режим работы предусматривает круглосуточную работу оборудования без перерывов между сменами и без остановок оборудования в выходные и праздничные дни. Непрерывный режим работы характерен для аппаратурных процессов, которые не могут быть прерваны в любое время без ущерба для производства продукции из-за характера и длительности протекающих в основных аппаратах процессов. Такая характеристика процесса подходит для производства смачивателя СВ-101. При непрерывной неделе работа осуществляется в 3 смены по 8 часов.

Календарный фонд рабочего времени равен Тк = 365 дням в году, или 365*24 = 8760 ч.

Номинальный фонд времени для работы по непрерывной неделе Тн = 365 дней.

Эффективный фонд рабочего времени равен номинальному рабочему времени за вычетом остановок на ремонт Т_рем, производимых в рабочее время и технологических остановок Т₀, в соответствии с установленной системой планово-предупредительного ремонта (ППР).

Таблица Система планово-предупредительного ремонта

		Продолжительность
Наименование оборудования	Сменность работы	ремонтного цикла [год]	периода между текущими ремонтами [мес]	структура ремонтного цикла ( т - текущий, к - капитальный).
Основной аппарат	3	2	1	к-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т

Таблица

Время работы между ремонтами [ч]		Время простоя при ремонте [ч]
текущем	капитальном	текущем	капитальном
720	17280	22	188

·   Т - количество текущих ремонтов;

·   К - количество капитальных ремонтов;

·   РЦ - длительность ремонтного цикла;

·   ПТ - пробег оборудования между текущими ремонтами.

 текущих ремонтов

часов простоя.

часов

часов или 356 дней.

 

Расчет капитальных затрат по проектируемому цеху.

Стоимость строительства здания.

Таблица Сметная стоимость строительства зданий и сооружений

Цеха и другие подразделения	Объем, м3	Стоимость строительных работ		Стоимость санитарно-технологических работ и электроосвещения, тыс. руб за 1 м3			Общая стоимость санитарно-технологических работ и электроосвещения, млн. руб.	Полная сметная стоимость строительства здания, млн. руб.
		За 1м3 тыс. руб	Общая млн. руб	Отопление и вентиляция	Водо-провод и канализация	Электрические работы
Производственный цех	3456	1,2	4,147	0.048	0.048	0.024	0.4147	4.5617

Поправочный коэффициент для Московской области (территориальный пояс 2) равен 1,05.

Стоимость отопления и вентиляции составляет 4 % от стоимости здания, стоимость водопровода и канализации - 4%, стоимость электротехнических работ - 2% [35].

Определение стоимости оборудования.

Таблица Стоимость оборудования

№п/п	Наименование оборудования и его характеристика	Кол-во, шт	Стоимость оборудования, руб		Источник данных
			единицы	общая
1	реактор ст.эмаль 3.2м3	2	360000	720000	ООО "Техника"
2	реактор ст.эмаль 6.3м3	1	556500	556500	ЗАО "Элерон"
3	реактор ст.эмаль 0,63м3	1	100000	100000	ООО "Техника"
4	емкость расходная ст.эм 1 м3	1	60000	60000	ООО “Техника”
5	сборник ст.эм 6,3м3	1	433700	433700	ЗАО "Элерон"
6	емкость ст.эм 4 м3	2	380000	760000	ООО "Техника"
7	емкость ст.эм 2,5 м3	1	300000	300000	ООО "Техника"
8	емкость ст.эм 1,6 м3	1	152000	152000	ООО "Техника"
9	насос погружной	5	11000	55000	ОАО "ЭНА"
10	выпарной аппарат	1	350000	350000	ООО "Техника"
11	нутч-фильтр 2,7 м2	2	150000	300000	ООО "Техника"
12	грузовой лифт	1	500000	500000	ОАО “ЩЛЗ”
13	вентилятор ВЦ14-46 №6,3	3	14042	42126	ОАО «ВЕНТА»
	Общая стоимость			4299326

Таблица Суммарная стоимость оборудования цеха

№	наименование расходов	Стоимость, руб	основание для расчета
1	прейскурантная стоимость	4299326	из таблицы 19.4.2.2.
2	неучтенное оборудование	644898.9	15 % от строки 1
3	ИТОГО	4944224.9	строка 1 + строка 2
4	транспортно-заготовительные и складские расходы	39553.9	8% от строки 3
5	ИТОГО	5339762.89	строка 3 + строка 4
6	монтаж оборудования	800694.4	15 % от строки 5
7	трубопроводы и их монтаж	1067952.58	20 % от строки 5
8	КИП и их монтаж	1067952.58	20 % от строки 5
9	спецработы	533976.29	10 % от строки 5
Всего		8810338.7

При проектировании цеха в расходы на капитальное строительство, помимо стоимости зданий, оборудования, транспортных средств, инвентаря (основные фонды), включают также оборотные средства (12-15%) и внеобъектные затраты: подготовка и вербовка эксплуатационных кадров, подготовка территории строительства, содержание дирекции строящегося объекта. Внеобъектные затраты составляют 5% от суммы основных фондов и в их стоимость не включаются.

Таблица Основные фонды и капитальные затраты

наименование элементов затрат	стоимость основных фондов, руб	внеобъектные затраты, руб	стоимость оборотных средств, руб	капитальные затраты, руб
1. здание	4561700	228085	684255	5474040
2. оборудование	8810338.7	440517	1321550.8	10572406
ИТОГО	13372038.7	668602	2005805.8	16046467

Численность и оплата труда персонала.

Определение баланса времени работы рабочего.

Таблица Баланс времени работы одного рабочего в днях (в среднем)

№№ п/п	Наименование затрат времени	Непрерывное производство при 7 часовом рабочем дне и 8 часовой смене, дней
	Календарное время	365
	Выходные дни	91
	Праздничные дни	¾
	Номинальный фонд рабочего времени	274
	Невыходы:
	отпуск	24
	болезни	7,5
	декретный отпуск	2
	выполнение государственных и общественных обязанностей	1
	прочие невыходы по разрешению администрации	0,5
	Время работы одного рабочего (в среднем)	239

Определение числа рабочих.

Численность производственных рабочих по проектируемому производству определяется исходя из норм обслуживания оборудования и аппаратуры при полном обеспечении рабочих мест. На проектируемом производстве предусмотрено: 1 аппаратчик на процессы химических превращений, 1 - на процессы фильтрации, 1- на процессы сушки, 1- на обслуживание загрузок.

Коэффициент перехода от явочного числа к списочному К = 351/239 = 1,47

Разница между явочным и списочным числом рабочих составляет дополнительное число рабочих для подсмены, а также замены невыходов в связи с болезнями, отпусками и т. п.

Таблица Расчет численности рабочих при проектировании цеха

№№ п/п	1. Наименование профессии (оплата труда повременная)	Расчет числа рабочих
		Тарифный разряд	Число рабочих в смену, чел.	Число смен в сутки	Явочное число рабочих, чел	Подсмена и замена невыходов	Списочное число рабочих
1.	Производственные (основные) рабочие:  аппаратчики	V	4	3	12	6	18
2.	Вспомогательные рабочие а) по уходу и надзору за оборудованием б) по ремонту оборудования	V	3    1	3    3	9    3	4    2	13    5
	Итого				24	36

Таблица Расчет фонда оплаты труда рабочих цеха

№	Рабочие	Списочное число	Средняя зарплата одного рабочего в месяц	Годовой фонд оплаты труда
Производственные рабочие
1	Аппаратчик подготовки сырья, отпуска полуфабрикатов и приема готовой продукции	4	10000	480000
2	Аппаратчик производства смачивателя СВ-101	5	9000	540000
3	Аппаратчик операций фильтрации	5	9000	540000
4	Аппаратчик выпаривания	4	9000	432000
	Итого по производственным рабочим	18		1992000
Вспомогательные рабочие
По надзору и уходу за оборудованием
1	Механик	4	9000	432000
2	Слесарь КИПиА	5	9000	540000
3	Дежурный электрик	5	9000	540000
По ремонту оборудования
	Слесарь ремонтник	4	9000	432000
	Итого по вспомогательным рабочим	18		1944000

Таблица Штаты и фонд оплаты труда цехового персонала

№	Работник	Категория	Кол-во	Оклад, руб.	Сумма за год руб.
Цеховой персонал
1	Начальник цеха	Руководитель	1	25000	300000
2.	Инженер-технолог	специалист	1	18000	216000
2	Начальник лаборатории	Руководитель	1	15000	180000
3	Химик-аналитик	цех. персонал	2	12000	288000
4	Лаборант	цех. персонал	2	10000	240000
5	Уборщик производственных помещений	цех. персонал	4	5000	240000
	Итого по цеховому персоналу		11		1464000

Определение годовой потребности в сырье, материалах, топливе и энергии.

Таблица Сырье и энергия на производство смачивателя СВ-101

наименование сырья и материалов	ед изм.	норма расхода на ед продукции	объем производства	всего в год
Нафталин	кг	367	157,3	57729,1
Бутанол	кг	424,4	157,3	66758,12
Серная кислота	кг	523,24	157,3	82305,65
Олеум	кг	1240	157,3	195052
Едкий натр	кг	290.5	157,3	45695,65
Магнезит	кг	614,2	157,3	96613,66
Вода обессоленая	м3	3950	157,3	621335
Энергетические расходы:
ПАР	Гкал	0.1	157.3	15.73
вода для охлаждения	м3	450	157.3	70785
азот	м3	90	157.3	14157
электроэнергия	кВтч	2523,45	157.3	396939

Принимаем, что планово-заготовительные цены составляют 3% от стоимости сырья и материалов.

Таблица Расчет планово-заготовительных цен на сырье, материалы

наименование сырья и материалов	ед.изм	Цена, руб	планово-заготовительные расходы, руб	ИТОГО цена, руб
Нафталин	кг	50	1,5	51,5
Бутанол	кг	32	0,96	32,96
Серная кислота	кг	10	0,3	10,3
Олеум	кг	15	0,45	15,45
Едкий натр	кг	13	0,39	13,39
Магнезит	кг	6	0,18	6,18
Вода обессоленая	м3	0.65	0.02	0.67

Определение стоимости электрической и тепловой энергии, воды и азота.

Стоимость энергоносителей определяется на основе действующих тарифов и цен:

электроэнергия, кВт∙ч                     -        1,18 руб

вода оборотная, м³                         -        0.07 руб

азот, м³                                            -        7.2 руб

пар, Гкал                                         -        370 руб

Расчет амортизационных отчислений.

При проектировании цеха для расчета амортизации необходимо учитывать полную стоимость здания (см. табл. 19.4.2.1.), полную стоимость оборудования с учетом транспортных и прочих расходов (см. табл. 19.4.2.3.), нормы амортизационных отчислений, средневзвешенную норму амортизации, которую определяют при расчете амортизационных отчислений по оборудованию (см. табл. 19.4.4.3.).

Таблица Расчет средневзвешенной нормы амортизационных отчислений по оборудованию

№	наименование оборудования	Стоимость по прейскуранту, руб	нормы амортизационных отчислений,%	сумма амортизационных отчислений, руб
1	реактор ст.эмаль 3.2м3	720000	20	144000
2	реактор ст.эмаль 6.3м3	556500	20	111300
3	реактор ст.эмаль 0,63м3	100000	20	20000
4	емкость расходная ст.эм 1 м3	60000	10	6000
5	сборник ст.эм 6,3м3	433700	10	43370
6	емкость ст.эм 4 м3	760000	10	76000
7	емкость ст.эм 2,5 м3	300000	10	30000
8	емкость ст.эм 1,6 м3	152000	10	15200
9	насос погружной	55000	12,5	6875
10	выпарной аппарат	350000	15	52500
11	нутч-фильтр 2,7 м2	300000	15	45000
12	грузовой лифт	500000	20	100000
13	вентилятор ВЦ14-46 №6,3	42126	5,5	2318,91
	ИТОГО	4299326		646563.91

По данным таблицы находим средневзвешенную норму амортизационных отчислений.

%

Расчет амортизационных отчислений осуществляется отдельно для зданий, отдельно для оборудования, так как амортизационные отчисления первых включаются в смету цеховых расходов, вторых - в смету расходов по содержанию и эксплуатации оборудования (табл.19.4.4.4.).

Таблица Расчет амортизационных отчислений

Наименование элементов основных производственных фондов	стоимость основных фондов, руб	норма амортизации, %	сумма амортизации, руб
производственное здание из табл. 3	4561700	1,7	77549
оборудование из табл. 6	8810338.7	15.04	1325075

Таблица Смета расходов по эксплуатации и содержанию оборудования

статьи расхода		сумма, руб	пояснения к расчету
1	содержание и расходы по эксплуатации
а)	зарплата рабочих по надзору	1512000	из табл. 19.4.3.3.
б)	ЕСН	393120	26 % от ст. 1а
в)	смазочные материалы	1512000	100 % от ст. 1а
ИТОГО по ст. 1		3417120
2	отчисления в ремонтный фонд
а)	зарплата рабочих по ремонту оборудования	432000	из табл. 19.4.3.3.
б)	ЕСН	112320	26 % от ст. 2а
в)	стоимость материалов, запасных частей и услуг ремонтного цеха	881033.87	10% от итоговой стоимости оборудования табл. 19.4.2.3.
ИТОГО по ст. 2		1425353.87
3	амортизация производственного оборудования, аппаратуры и транспортных средств	1325075	из табл. 19.4.4.4.	6167549
4	Прочие расходы, включающие внутризаводское перемещение грузов, возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов, приспособлений, а также прочие расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования	616754.9	10 % от суммы расходов по ст. 1-3
ВСЕГО по смете		6784303.9

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования на 1 тонну смачивателя =6784303.9/157,3 = 43130 руб.

Таблица Смета цеховых расходов

№	статьи расхода	сумма, руб	пояснения к расчету
1	заработная плата цехового персонала	1464000	из табл 19.4.3.4.
2	ЕСН	380640	26 % от ст 1а
3	содержание производственных зданий и сооружений	319319	7% от стоимости табл. 19.4.2.1.
4	ремонт производственных зданий и сооружений	136851	3% от стоимости табл. 19.4.2.1.
5	амортизация производственных зданий и сооружений	77549	из табл. 19.4.4.4.
6	расходы по охране труда	590400	15 % от ФЗП всех рабочих
ИТОГО		2968759
7	Прочие расходы, включая износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря, расходы по испытаниям и прочие цеховые расходы.	445314	15 % от суммы расходов по ст. 1-6
ВСЕГО		3414073

Цеховые расходы на 1 тонну смачивателя СВ-101 =3414073/157,3 = 21704руб

Таблица Проектная калькуляция себестоимости продукции

статьи расходов				затраты на годовой выпуск		Себестоимость Единицы продукции
1	сырье и материалы	ед. изм	цена за единицу, руб	кол-во	сумма, руб	Норма расхода	Сумма, руб
а	Нафталин	кг	50	57729,1	2886455	367	18350
б	Бутанол	кг	32	66758,12	2136260	424,4	13580,8
в	Серная кислота	кг	10	82305,65	823056,5	523,24	5232,4
г	Олеум	кг	15	195052	2925780	1240	18600
д	Едкий натр	кг	13	45695,65	594043,45	290.5	3776,5
е	Магнезит	кг	6	96613,66	579681,96	614,2	3685,2
ж	Вода обессоленая	кг	0.65	621335	403868	3950	2568
	ИТОГО				10349145		65793
2	энергия и вода
а	электроэнергия	кВт*ч	1,5	396939	595408,5	2523,45	3785,17
б	вода оборотная	м3	0.07	70785	4955	450	31,5
в	азот	м3	7.2	14157	101930,4	90	648
г	пар	Гкал	370	15,73	5820	0,1	37
	ИТОГО				708114		4502
3	Заработная плата производственных рабочих				1992000		12663,7
4	ЕСН				517920		3292,6
5	расходы на подготовку и освоение производства				199200		1266,4
6	расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, в том числе амортизация производственного оборудования				6784303.9		43130
7	цеховые расходы				3414073		21704
	ИТОГО цеховая себестоимость				17180452		109221
8	общезаводские расходы				1024696		6514
9	прочие производственные расходы				225433,12		1433
	ИТОГО производственная себестоимость				18430581		117168
10	Внепроизводственные расходы				552917		3515
	ВСЕГО полная себестоимость				18983498		120683

Примечания:

1.       Расходы на подготовку и освоение производства (статья 5) определяются в размере 10-12% от зарплаты производственных рабочих (статья 3)

2.       прочие производственные расходы (статья 9) определяются в размере 18-22% от общезаводских расходов (статья 8)

.        общезаводские расходы определяются в размере 10-15 % от цеховой себестоимости за вычетом стоимости сырья и материалов

.        внепроизводственные расходы составляют 2-3 % от производственной себестоимости.

Таблица Структура полной себестоимости единицы продукции

статьи калькуляции		Стоимость
		руб	% к итогу
1	сырье, материалы	65793	54,5
2	энергия и вода	4502	4
3	з/пл производственных рабочих + ЕСН	15956	13,2
4	Расходы на подготовку и освоение производства, расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, цеховые расходы, износ приспособлений и прочие специальные расходы	22970	19
5	общезаводские и прочие производственные расходы	7947	6,6
6	внепроизводственные расходы	3515	2,7
	ИТОГО полная себестоимость	120683	100

 

Таблица Основные технико-экономические показатели (ТЭП) проектируемого цеха

Наименование показателей	Ед. изм.	Показатель
Годовой выпуск продукции в натуральном выражении, всего	тонн	157,3
Численность работающих
всего		47
рабочих		36
Производительность труда
на одного работающего	т/чел в год	3,35
на одного рабочего	т/чел в год	4,37
Капитальные затраты	руб	16046467
Удельные капитальные вложения в расчете на тонну смачивателя	руб	102012
Полная себестоимость единицы продукции	руб	120683
Полная себестоимость годового выпуска продукции	руб	18983498
Валовая прибыль от реализации	руб	4611564
Налоги и обязательные платежи	руб	1414332
Чистая прибыль	руб	3197232
Стоимость основных производственных фондов	руб	13372039
Стоимость нормируемых оборотных средств	руб	2005806
Рентабельность
производства	%	27
продукции	%	24.3
Срок окупаемости капитальных затрат	лет	3.8

Заключение

Основными показателями, на основе которых принимают решение об экономической эффективности реализации проекта являются:

) уровень рентабельности производства и продукции

Рентабельность производства (Эф) определяется как отношение годовой валовой прибыли (Пв) к стоимости основных производственных фондов и нормируемых оборотных средств (Он), к которым прибавляются косвенные капитальные затраты:

=

= 4611564 /(13372038.7+2005805.8)/(1+0,1)*100 = 27 %

Годовую валовую прибыль (Пв) определяют по формуле:

Пв = (Ц - С)*В = (150000-120683)*157,3 =4611564 руб

Ц - цена единицы продукции

С - полная себестоимость единицы продукции

В - годовой выпуск (реализация) продукции

налог на прибыль составляет 24 %, налог на недвижимость - 2% от основных фондов и оборотных средств.

Налог на прибыль: 4611564*0,24 = 1106775 руб

Налог на недвижимость: (13372038.7+2005805.8)*0,02 = 307556,89 руб

Налоги: 1106775 + 307557 =1414332 руб

Чистая прибыль: 4611564 - 1414332 = 3197232 руб

Рентабельность продукции определяется как отношение валовой прибыли (Пв) от реализации продукции к ее полной себестоимости:

= 4611564/18983498*100 = 24.3 %

) срок окупаемости инвестиций (Т)

 = 16046467*(1+0,1)/ 4611564= 3.8 года

) коэффициент общей экономической эффективности (Е)

= 4611564/16046467/(1+0,1) = 2.6

) суммарный экономический эффект (Эт)

Принимаем расчетный период: 2 года на сооружение цеха, 5 лет на производство продукции.

Рт - стоимостная оценка результата (выпуска продукции) за расчетный период

Р = Ц*Вп,

где - Ц - цена единицы продукции, Вп - годовой выпуск продукции

Зт - стоимостная оценка единовременных и текущих затрат без учета амортизационных отчислений на реновацию

,

где К - капитальные затраты, С - себестоимость единицы продукции

α_t - коэффициент приведения разновременных затрат и результатов к расчетному году

год	Вп, т	Ц, руб	К, руб	С, руб	αt	Р, руб	З, руб
1	0	0	16046467	0	1,1	0	17651114
2	0	0	16046467	0	1	0	16046467
3	78	170000	0	134000	0,91	9827891
4	157,3	150000	0	120683	0,83	16450434	15756252
5	157,3	150000	0	120683	0,75	14864850	14237577
6	157,3	150000	0	120683	0,68	13477464	12908736
7	157,3	150000	0	120683	0,62	12288276	11769730
					ИТОГО	66908915	65948724

Эт = 66908915 - 65948724 = 960191 руб

) Точка безубыточности (Б).

= 76462,4/(126000-81749,3) = 1,740

Из статей калькуляции:

Cпер. = Ст1 + Ст3 + Ст4 = 65793 + 12663,7 + 3292,6 = 81749,3

Спост. = Ст5 + Ст6 + Ст7 + Ст8 + Ст9 + Ст10 = 1266,4 + 43130 + 21704 + 6514 + 1433 +3515 = 76462,4

Рассчитанные показатели (см. табл. 19.4.5.1.) свидетельствуют об эффективности работы цеха. Исходя из данных технико-экономического расчета, а именно рентабельности производства Эф = 27 %, рентабельности продукции Эпр = 24.3 %, срока окупаемости капитальных затрат Т= 3.8 года, можно сделать вывод о целесообразности строительства производства с данными характеристиками.

Литература

1. Поверхностно-активные вещества: Справочник / Абрамзон А.А., Бочаров В.В., Гаевой Г.М. и др. - Л.: Химия, 1979. 376 с.

2.       Лисицын В.Н. Химия и технология промежуточных продуктов: Учебник для вузов. - М.: Химия, 1987. 368 с.

.        Регламент производства смачивателя СВ-101 / ДХЗТОС-2-160-87.1987.

.        Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров, А.Я. Васин и др. М.: Химия, 1989. 496 с.

.        Перевалов В.П., Колдобский Г.И. Основы проектирования и оборудования производств тонкого органического синтеза. М.: Химия, 1997. 288 с.

.        Каталог. Эмалированная аппаратура. М.: ЦИНТХИМНЕФТЕМАШ, 1974. 108 с.

.        Каталог-справочник. Химическое оборудование типовое малогабаритное. М.: ЦИНТХИМНЕФТЕМАШ, 1964. 84 с.

.        Плановский А.Н., Гуревич Д.А. Аппаратура промышленности органических полупродуктов и красителей. М.: Госхимиздат,1961. 504 с.

.        Краткий справочник физико-химических величин. / Под ред. Равделя А.А. и Пономаревой А.М. СПб.: Специальная литература, 1998. 232 с.

.        Справочник химика, т. I. М.: Химия, 1962. 1071 с.

.        Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М.-Л.: Госхимиздат, 1964. 636 с.

.        Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. М.: Химия, 1991. 496 с.

.        Гуревич Д.А. Проектные исследования химических производств. М: Химия, 1976. 208 с.

14. Беркман Б.Е. Основы технологического проектирования производств органического синтеза. М.: Химия, 1970. 365 с.

15.     Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности / Основы энвайроменталистики / Учебник для студентов технических и технологических специальностей. Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2000. 800 с.

.        Тарасова Н.П., Малков А.В., Гусева Т.В. Выполнение раздела дипломной работы (проекта) «Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений». Учебное пособие РХТУ им. Д.И Менделеева. М.: РХТУ, 1997. 68 с.

.        Справочник. Свойства органических соединений./ под ред. Потехина А.А. Л.: Химия, 1984. 520 с.

.        Справочник. Беспамятнов Г.П,. Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. 528 с.

19. ГОСТ 12.0.003-74.ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы: классификация.

20.     Справочник химика: т. II. М.-Л.: Госхимиздат, 1963. 1168 с.

.        Справочник. Вредные вещества в промышленности: т. 1-3 / Под ред. Н.В. Лазарева. М.:Химия, 1976. с. 526, 624, 607.

22. Справочник. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности // Под ред. Рябова И.В.. М: Химия, 1970. 336 с.

23.     Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий СН-245-71. М.: Стройиздат, 1972. 97 с.

.        Охрана труда в химической промышленности / Макаров Г.В., Васин А.Я. и др. М.: Химия, 1989. 496 с.

.        СНиП II-33-75. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

.        СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение.

.        Справочник. Борьба с шумом на производстве // Под ред. Юдина Е.Я. М.: Машиностроение, 1985. 400 с.

.        СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий.

.        ГОСТ 12.2.003-74. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. М.:1978. 8 с.

.        ОНТП 24-86. определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. М.: ВНИИПО, 1986. 25 с.

.        Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1985. 648 с.

32. Методические указания. Дипломное проектирование: строительная часть. / Сост.: Софинский П.И., Дудин В.В., Блохина О.А. М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева., 2002. 48 с.

33.     Электрооборудование промышленных производств. Учебное пособие / Рекус Г.Г, Голубев Е.Г., Никитин Д.А. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2001. 68 с.

.        Воронов К.И. Оценка коммерческой состоятельности инвестиционных проектов // Финансовая газета. 1994. №6. с.3.

.        Методические указания по выполнению экономической части дипломного проекта (работы) для студентов всех химико-технологических специальностей. / Составители: К.И. Бурмистров и др. М.: РХТУ, 1995 г. 64 с.

.        «Единые нормы амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства». Постановление Правительства РФ от 1991 г.