Ремонт и наладку КИПиА и электрооборудования производить только силами служб КИП и электриков.
Пользоваться открытым огнем в производственных и складских помещениях запрещается:
- огневые работы производятся только при наличии наряда-допуска, подписанного начальником цеха и утвержденного начальником управления группой цехов по ПМУ после согласования с инженером по охране труда управления ГЦ по ПМУ;
- курение разрешается в отведенных для этих целей местах.
Все вращающиеся части оборудования (полумуфты), крыльчатки вращающихся вентиляторов, на валах электродвигателей должны иметь надежное крепление и ограждены, и окрашены в красный цвет.
Фланцевые соединения кислотных линий должны быть защищены защитными кожухами.
Подтягивание болтов фланцевых соединений трубопроводов, а также производство работ на оборудовании, находящемся под давлением, не допускается.
Аппараты, работающие под давлением, должны удовлетворять требованиям, изложенным в технических условиях и правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов и коммуникаций, работающих под давлением.
Работы в закрытых сосудах производить при наличии наряда-допуска на проведение газоопасных работ.
Вентиляция должна быть в исправном состоянии и находиться постоянно в работе.
Обслуживание грузоподъемных механизмов, сосудов, работающих под давлением, производится только лицами, специально обученными и имеющими специальное удостоверение.
Подходы к аварийным шкафам, пожарным извещателям, телефонам, пожарному инвентарю не допускается загромождать посторонними предметами, содержать их необходимо в чистоте и в исправном состоянии.
Открытые проемы в перекрытиях, площадках, переходные мостики должны иметь ограждения высотой 1 м. В нижней части ограждения должен располагаться бортик или защитная полоса высотой 15 см.
Все контрольно-измерительные приборы и системы автоматики и блокировки должны находится в исправном состоянии.
Для предотвращения отложения нитрит-нитратных солей на внутренних поверхностях аппаратов и трубопроводов, лопастях роторов, стенах компрессоров нитрозного газа и других деталях и аппаратах не допускать длительного розжига контактных аппаратов (более 20 минут), снижения температуры катализаторных сеток, разрыва их, приводящих к проскокам аммиака, прекращения орошения поверхностей, что приводит к отложению нитрит-нитратных солей.
Своевременно производить обтирку, очистку оборудования от проливов технологических продуктов, доливку масла в картеры насосов.
Рабочие места для проведения ремонтных и других работ и проходы к ним на высоте 1,3 м и более должны быть ограждены.
При невозможности или нецелесообразности устройства ограждений работы на высоте 1,3 м и выше, а также при работе с приставной лестницы на высоте более 1,3 м необходимо применять предохранительные пояса, при этом у места производства работ должны находиться вспомогательные рабочие, готовые оказать помощь работающему на высоте. Место закрепления карабина определяет руководитель работ.
Предохранительные пояса проходят испытания перед выдачей в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации через каждые 6 месяцев. На предохранительном поясе должна быть бирка с указанием регистрационного номера и даты следующего испытания.
При работе с азотной кислотой (отбор проб, осмотр коммуникаций, пуск насосов продукционной кислоты и т.п.) необходимо применять индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения (фильтрующий противогаз с коробкой марки "М", защитные очки с резиновой полумаской или защитный щиток из оргстекла, или шлем от противогаза), резиновые кислотозащитные перчатки, специальную кислотозащитную одежду.
При выявлении каких-либо неисправностей в работе оборудования, дефектов опор, стенок и т.п. своевременно ставить в известность начальника отделения, механика цеха. При необходимости остановить оборудование и подготовить его к сдаче в ремонт.
При каждой остановке агрегата в ремонт производить вскрытие нижнего люка окислителя (поз.9) и при наличии солей аммония на распределительной решетке, по стенкам и днищу производить пропарку его острым паром, конденсат сдренировать.
Работы с паром, паровым конденсатом производить в спецодежде, спецобуви, рукавицах.
Для предупреждения проф.отравлений и проф.заболеваний в отделении должны соблюдаться следующие санитарно-гигиенические требования:
а) температура воздуха должна быть:
17-230С- переходной и зимний период;
18-270С- летний период;
б) относительная влажность воздуха:
летом- не более 75 %;
зимой - не более 65 %;
в) шум- не более 65 дБА в шумоизоляционных кабинах, ЦПУ, в остальных местах не более 80 дБА;
г) вибрация – не более 75 дБ в шумоизоляционных кабинах, ЦПУ, в машинном и контактном отделениях не более 92 дБ;
д) освещенность рабочих мест:
- ЦПУ, шумоизоляционные кабины - не менее 200 лк;
- на площадках абсорбционных колонн - не менее 50 лк;
- в машинном и контактном отделениях - не менее 75 лк;
е) предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны помещений:
- аммиак- не более 20 мг/м3;
- оксидов азота - не более 5 мг/м3.
Кроме индивидуальных противогазов в отделении находится аварийный запас фильтрующих и изолирующих противогазов.
Аварийные противогазы хранятся в аварийных шкафах.
2. Расчетная часть
Исходные данные для материального расчета:
Производительность цеха – 190000 т \ год по моногидрату
Производительность агрегата – 45000 т \год
Концентрация продукционной азотной кислоты (ОСТ 113-03-270-90):
Азотная кислота – 50%
Вода – 50%
Аммиак (ГОСТ 6221-90):
Содержание аммиака, % об. – не менее 99,6 %
Вода – 0,4 %
Степень окисления аммиака – 0,97 %
Степень абсорбции – 0,99 %
Степень использования оборудования – 0,965
Состав аммиачно-воздушной смеси (материальный баланс действующего производства), % (об.):
Аммиак – 11,1
Кислород – 17,9
Азот – 67,8
Вода – 3,2
2.1 Предварительный расчет
2.1.1 Рассчитываем часовую производительность
Пч = П \ 24 * 0,965 * 365 (1.1)
Где П – производительность цеха, т\год;
24 – часов в сутки;
0,965 – коэффициент использования оборудования;
365 – дней в году.
Пч = 190000 \ 24 * 0,965 * 365 = 22,475 т\час = 22475 кг\час
При средней производительности одного агрегата 45000 т\год моногидрата азотной кислоты, количество установок в проектируемом цехе составит:
N = Пч \ Пагр (1.2)
Где Пч – часовая производительность цеха, т\час;
Пагр – средняя произволительность одного агрегата, т\час;
N = 22,475 \ 5,130 = 4,38
Принимаем количество 5 агрегатов.
Для обеспечения заданной производительности нужно взять 5 установок, тогда по моногидрату на 1 установку составит:
П = Пч \ N (1.3)
П = 22,47 \ 5 = 4,5 т\час или 4500 \ 63 = 71,42 кмоль
Где 63 – молекулярная масса азотной кислоты.
2.2 Расчет материального баланса на 1 агрегат в час
Определяем теоретическое количество аммиака, необходимого для получения 4,5 т\час моногидрата азотной кислоты по реакции:
NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O (1)
Так как на получение 1 моль моногидрата азотной кислоты расходуется 1 моль аммиака, то для получения 71,42 кмоль моногидрата соответственно необходимо 71,42 кмоль аммиака.
Расход аммиака с учетом степени окисления и абсорбции окислов азота составит:
С1NH3 = П \ 0,97 * 0,99 (2.1)
Где П – нагрузка по моногидрату на 1 агрегат, кмоль\час;
0,97 – степень окисления аммиака (дольные единицы);
0,99 – степень абсорбции (дольные единицы);
С1NH3 = 5,130 \ 0,97 * 0,99 = 5,342 кг или 5342,08 \ 17 = 314,23 кмоль
Определяем расход сухого воздуха при содержании аммиака в АВС 10,3 % об.
314,23 кмоль аммиака соответствует 10,3 % об.
Х кмоль воздуха соответствует 89,7 % об.
Х1 = 2736,54 кмоль\час воздуха.
Количество водяных паров, вносимых потоком воздуха при среднем содержании 0,2 % об.
2736,54 кмоль воздуха – 98,2 % об.
Х кмоль воды – 0,2 % об.
Х2 = 5,57 кмоль\час водяных паров.
Количество кислорода, поступающего в систему вместе с потоком воздуха.
С1О2 = х1 * 0,21 (2.2)
Где х1 – расход сухого воздуха;
0,21 – содержание кислорода в воздухе.
С1О2 = 2736,54 * 0,21 = 574,67 кмоль \ час
Количество азота, поступающего в систему с потоком воздуха.
С1N2 = х1 * 0,79 (2.3)
Где 0,79 – содержание азота в воздухе.
С1N2 = 2736,54 * 0,79 = 2161,86 кмоль \ час
Таблица 7 – Приход АВС в контактный аппарат.
| Компонент | Кмоль | % об. | Кг | % вес. |
| Аммиак | 314,23 | 10,27 | 5342,08 | 6,33 |
| Кислород | 574,67 | 18,80 | 18389,44 | 21,80 |
| Азот | 2161,86 | 70,73 | 60532,08 | 71,75 |
| Вода | 5,57 | 0,20 | 100,26 | 0,12 |
| Итого: | 3056,33 | 100 | 84363,86 | 100 |
Состав после окисления аммиака в соответствии с принятой степенью конверсии 97 % рассчитываем по следующим реакциям:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (2)
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (3)
Определяем количество оксида азота, образовавшегося по реакции (2) в час:
С1NO = С1NH3 * K1 (2.4)
С1NO = 314.23 * 0.97 = 304.803 кмоль \ час
Определяем количество инертного азота, образующегося по реакции (3) в час:
С2N2 = С1NH3 - С1NO \ 2 (2.5)
Где С1NH3 - расход аммиака;
С1NO – количество оксида азота.
С2N2 = 314,23 – 304,803 \ 2 = 4,71 кмоль\ час
Всего инертного газа в газовой смеси после окисления аммиака
С1N2общ = С1N2 + C2N2 (2.6)
Где С1N2 – количество азота;
C2N2 - количество инертного азота.
С1N2общ = 2161,86 + 4,71 = 2166,57 кмоль\час
Образующаяся вода по реакциям, которая находится в паровом состоянии:
8 моль аммиака образуют 12 моль воды
314,23 кмоль аммиака образуют х кмоль воды
Х3 = 471,34 кмоль\час
Определяем количество водяных паров, образовавшихся после окисления аммиака:
С(Н2О)общ. = х1 + х3 (2.7)
С(Н2О)общ. = 5,57 + 471,34 = 476,91 кмоль\час
Количество расходуемого кислорода на окисление аммиака до оксидов азота по реакции (2) в час:
4 моль аммиака требуют 5 моль кислорода