Разработка Технологической схемы

Задача создания технологической схемы ТС нового производства со­стоит в разработке комплекса взаимосвязанных процессов, обеспе­чивающих получение требуемых продуктов нужного качества при минимальной себестоимости. Взаимосвязь отдельных процессов, воз­можность решения проблемы различными путями, необходимость экономического решения обусловливают участие в разработке техно­логической схемы специалистов разного профиля (химиков-техно­логов, механиков, специалистов по монтажу оборудования и автома­тизации и др.).

Исходными данными для разработки технологической схемы являются:

- задание на проектирование;

- материал предпроектной проработки (утвержденный акт о площадке строительства, сведения по технологии дейст­вующих производств или их аналогов и т.д.);

- общие данные по заводу (температура воздуха, воды, условия выброса сточных вол в общезаводскую канализацию, сброса отхо­дящих газов в атмосферу, вывозка шлаков и отходов, особые условия и т.д.);

- рецептурные материалы к проектированию (регламент и все изменения и дополнения к нему, отчеты о научно-исследовательских разработках, материалы из учебников, монографий, справочников

- периодических изданий, авторских свидетельств и патентов, материалы по обследованию родственных производств; систематизируется лите­ратура по методам расчета основных технологических процессов и ап­паратов, которые будут использоваться при проектировании);

- уточненные ограничивающие параметры (запрещение использо­вать в виде промежуточных продуктов в технологической схеме канце­рогенных или мутагенных веществ), выбор мероприятий, позволяю­щих исключить использование сильнодействующих ядовитых веществ, технико-экономические ограничения и т.д.

Первым этапом проектирования ТС является сбор данных для проектирования.

После сбора и обработки данных на разработку технологической схемы приступают ко второму этапу - составлению операционной схемы (блок – схемы) производства. Результаты изображают графически: отдельные процессы обозна­чают прямоугольником или кружками, пути перемещения материа­лов — сплошными линиями, которые могут быть одинаковой или различной толщины. Каждому процессу и технологической линии присваивается номер; весь чертеж называется схемой материальных и технологических потоков производства. Пример блок-схемы получения серной кислоты представлен на рис. 1

Рисунок 1- Операционная блок - схемы производства серной кислоты:

1 – подготовка сырья (серы, серного колчедана); 2 – обжиг сырья (серы, серного колчедана) с получением SO₂; 3 – контактное окисление SO₂ до SO₃; 4 абсорбция оксида SO₃ с образованием серной кислоты; 5 – хранение кислоты на складе. Материальные потоки: сера (или серный колчедан); оксид серы SO₂; оксид серы SO₃; серная кислота

Или, например, на рисунке 2- операционная схема процессов, которые наиболее распространены в технологии неорганических веществ.

Рисунок 2 – Операционная блок-схема стадий технологического процесса:

1-подготовка сырья;2- химическое превращение; 3-разделение (выделение не превращенного сырья); 4- выделение и очистка целевого продукта; 5 – придание товарной формы целевому продукту; 6- регенерация и очистка непревращенного сырья; 7 – регенерация и очистка вспомогательных веществ; 8 – обезвреживание отходов.

Следующим 3 этапом является детализация блок-схемы которая заключается в разбивка каждой стадии процесса на отдельные физико-химические и химические операции. Это один из важнейших моментов проектирования, оп­ределяющий технический уровень и качество всего проекта. Анализ большого числа технологических схем показал, что чаще всего в ТНВ встре­чаются следующие операции:

—массообменные процессы — растворение, кристаллизация, прос­тая перегонка и ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция, де­сорбция;

—гидромеханические процессы — осаждение, фильтрование, цент­рифугирование;

—теплообменные процессы — нагревание, охлаждение, испаре­ние, конденсация, выпаривание, обжиг, сушка;

—механические процессы — дробление, измельчение, классифи­кация и дозирование твердых веществ; транспортирование и переме­шивание жидкостей газов и твердых веществ;

—химические процессы — хлорирование, нитрование, окисление, восстановление, гидрирование, пиролиз и т.д.

На третьем этапе разработки технологической схемы решаются вопросы о непрерывном, периодическом или полупериодическом режиме проведения отдельных операций с учетом экономической эффективности их работы.