Повышение безопасности объектов производства серной кислоты за счёт использования химически стойких стеклопластиков

• Автор: Татлыева, Гульсина Загидулловна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Технологическое и аппаратурное оформление производства серной кислоты методом расщепления отработанной серной кислоты в пламени сероводорода

1.1. Особенности производства серной кислоты, обуславливающие

повышенную опасность производства

1.2. Основные свойства полимерных конструкционных материалов

1.3. Армированные композитные пластики

1.4. Коррозионноустойчивые марки стеклопластиков

1.5. Технологические особенности изготовления стеклопластиковых

изделий

1.6. Конструирование изделий из стеклопластиков

1.7. Неразрушающие методы контроля стеклопластиков
Выводы по главе
ГЛАВА 2. Экспериментальное исследование химической стойкости стеклопластика на основе смолы марки i
2.1. Методика проведения исследования
2.2. Обсуждение результатов форсированных испытаний
2.3. Обсуждение результатов натурных промышленных испытаний
2.4. Определение ресурса стеклопластиковых изделий из АКПЭС,
предназначенных для работы в сернокислотном производстве
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Исследование физикомеханических свойств стеклопластиков на основе смолы марки 0 М 0
3.1. Методика проведения исследований
3.1.1. Исследование напряженного состояния стеклопластиков в условиях
растяжения
3.1.2. Исследование напряженного состояния стеклопластиков в условиях
сжатия
3.1.3. Исследование напряженного состояния стеклопластиков в условиях
изгиба
3.1.4. Определение температуры размягчения стеклопластиков но Вика
3.1.5. Определение ударной вязкости стеклопластиков
3.1.6. Определение плотности стеклопластиков
3.1.7. Определение тврдос ти стеклопластиков
3.2. Результаты исследования физикомеханических свойств образцов стеклопластика с различным количеством слоев армирования
3.3. Анализ результатов исследований фкзико механических свойств стеклопластиков на основе смолы марки огро1 0М 0
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Практическое использование результатов исследования для
повышения безопасности сернокислотного производства
4.1. Особенности расчета и конструирования элементов оборудования, выполненных из композиционных материалов
4.2. Обоснование выбора рецептуры композиционных материалов для изготовления силового и коррозионноустойчивого слоев газохода
4.3. Описание выбранной технологии изготовления изделия
4.4. Разработка системы неразрушающего контроля изделия стадии изготовления, обслуживания и ремонта
4.4.1. Визуально измерительные методы неразрушающего контроля стеклопластикового трубопровода
4.4.2. Ультразвуковая толщинометрия стенки стеклопластикового трубопровода
4.5. Анализ результатов промышленной эксплуатации разработанных конструкций
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Настоящая работа выполнена на кафедре Машины и аппараты химических производств Казанского государственного технологического университета. Автор считает своим долгом выразить благодарность своему научному руководителю, доктору технических наук, профессору Эдуарду Шархиевичу Телякову за постоянное внимание и практическую помощь при выполнении работы. ГЛАВА 1. Для многих химических и нефтеперерабатывающих предприятий характерно образование и обращение в производстве значительных количеств отработанной серной кислоты процессы очистки нефтепродуктов от сернистых соединений, сернокислотное алкилирование и т. Хранение нейтрализация отработанной кислоты связано со значительными производственными затратами и небезопасно для окружающей среды. Поэтому получение товарной серной кислоты за счет переработки отработанной кислоты позволяет решать многие производственные проблемы, экономит сырьевые ресурсы и должно быть отнесено к ресурсосберегающей технологии. Промышленное получение серной кислоты методом расщепления отработанной серной кислоты, как одна из разновидностей контактного способа получения Н0. Промывка сернистого ангидрида с конденсацией водяных паров в промывочном отделении с последующим осаждением тумана слабой серной кислоты, образовавшегося при резком охлаждении газа в промывочном отделении, в мокрых электрофильтрах. Н БОз Н СО , 0 ккалкг моль 3 СО 2 С , 6 ккалкгмоль
1. Осушка сернистого газа от остатков водяных паров в сушильных башнях крепкой серной кислотой. БОг Ог БОз ккалкгмоль 1. БОз Н Н п1 з ,3 ккалкгмоль 1. Ш3 Н МНОз 1. ЫН8 2 Н 4 1. МН4Нз Н4 1. Принципиальная технологическая схема производства серной кислоты рассматриваемым способом показана на рисунке 1. Рис. Обозначения П1, П2, П3, П4 печи расщепления Б1, Б2 промывные башни Эф1, Эф2 мокрые электрофильтры Б3, Б4 сушильные башни Т4, Т5 контактные теплообменники Ка1, Ка2 контактные аппараты А1 олеумный абсорбер А2 моногидратный абсорбер А3 аммиачный абсорбер Е1 Е6 сборники кислоты Есборник аммиака Н центробежные насосы Тк1, Тк2 турбокомпрессоры. Все стадии производственного процесса характеризуются высокой потенциальной опасностью, обусловленной присутствием и обращением на установке значительных количеств опасных химических реагентов, атак же достаточно высокой вероятностью возникновения аварийных ситуаций 2. На установке обращаются следующие опасные вещества серная кислота токсичное вещество 2 класса опасности, олеум 3 класс, аммиак 4 класс, сероводород 2 класс, сернистый ангидрид 3 класс, триоксид серы 2 класс, природный топливный газ 4 класс ,,,. Новокуйбышевский НПЗ 2. В целом рассматриваемое производство по принципу законченности отдельных технологических стадий процесса может быть разбито на 7 блоков 1 блок хранения кислого гудрона, 2 товарный парк, 3 блок сжигания отработанной Н и получения сернистого ангидрида, 4 блок промывки сернистого ангидрида, 5 сушильно абсорбционный блок, 6 блок окисления сернистого ангидрида и 7 блок аммиачной очистки отходящих газов. Настоящая работа посвящена исследованию проблемы повышения безопасности блоков 4 и 5, которые представляют наибольшую опасность, как в условиях эксплуатации производства, так и при ремонте оборудования. Эти же блоки характеризуются наибольшей сложностью решения задач антикоррозионной защиты технологического оборудования. Обжиговым газ после грубой очистки от пыли и примесей поступает из блока 3 в общий коллектор блока промывки, откуда под углом направляется в нижнюю часть первой промывной башни Б1. Одновременно с этим через оросительные холодильники в башню Б1 сверху подастся серная кислота с концентрацией не более , предназначенная для орошения поступающего снизу газа БСЬ . За счет большой скорости поступающего в башню сернистого ангидрида, серная кислота в виде капель поддерживается во взвешенном состоянии. В этих условиях в промывной башне обеспечивается интенсивное осаждение частиц диоксида серы. Загрязнения, вымываемые из газа орошающей кислотой, частично осаждаются в кислотопроводах и сборниках кислоты.