Өнімділігі жылына 250 мың.т болатын күкірт қышқыл өндірісінің цехын жобалау

Жоспар
Кіріспе

1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Күкірт қышқылының қасиеті
1.2 Күкірт қышқылының қолданылуы
1.3 Шикізат
1.4 Күкірт қышқылының сорттары
1.5 Күкірт қышқылын алу әдістері
2 Металлургиялық газдардан күкірт қышқыл өндірісінің технологиялық сұлбасының сипаттамасы.
3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ЕСЕПТЕУЛЕР
3.1 Өндірістің материалдық балансы
3.2 Шаю бөлімінің материалдық балансы
3.3 Кептіру бөлімінің материалдық балансы
3.4 Жанасу бөлімінің материалдық балансы
3.5 Жанасу бөлімінің жылулық балансы
3.6 Жанасу аппаратын есептеу
4 БАС ЖОСПАР ЖӘНЕ КӨЛІК
4.1 Негізгі цехтардың ғимараттары мен құрылыстары бойынша сәулетті.құрылыстық шешімдер
4.2 Өндірістегі жұмыскерлерді тұрмыстық және тазалық бойынша қызмет көрсету шешімдері
4.3 Жылыту жүйесін сипаттау
4.4 Канал жүргізу және сумен қамтамасыз ету жүйелерін сипаттау
5 ҚҰРЫЛЫСТЫҚ БӨЛІМ
5.1 Құрылыс өндірісінің негізі
5.2 Негізгі құрылымдық элементтер
5.3 Негізгі құрылымдық элементтерді таңдау.
5.3.1 Фундамент
5.3.2 Мұнаралар
5.3.3 Сыртқы қабырғалар
6 ӨНДІРІСТІҢ АВТОМАТИЗАЦИЯСЫ
6.1 Өндірісті автоматтандыру сұлбасының қысқаша сипаттамасы
6.1.1 Шаңұстау бөлімі
6.1.2 Күкіртқышқылды аймақ
6.2 Жанасу бөлімінің функциялық сұлбасын сипаттау

Бұл дипломдық жобада түсті металлургиялық газдардан Жезқазған қаласы шарттарында өнімділігі жылына 250 мың.т болатын күкірт қышқыл өндірісінің цехын жобалау орандалды. Бұл өндірістің бірінші сатысы күкіртті колчеданды күйдірген кезде күкірт қостотығын алу болып табылады. Күкірт қостотығын тазартқаннан кейін (әсіресе жанасу әдісінде) оны үштотыққа дейін тотықтырады, ол күкірт қышқылын алу үшін сумен байланыстырылады. Қалыпты жағдайларда SO2 – ден SO3 – ке дейін тотығу баяу жүреді. Үрдісті жылдамдату үшін катализатор қолданылады.

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 43 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Бұл дипломдық жобада түсті металлургиялық газдардан Жезқазған қаласы
шарттарында өнімділігі жылына 250 мың.т болатын күкірт қышқыл өндірісінің
цехын жобалау орандалды. Бұл өндірістің бірінші сатысы күкіртті колчеданды
күйдірген кезде күкірт қостотығын алу болып табылады. Күкірт қостотығын
тазартқаннан кейін (әсіресе жанасу әдісінде) оны үштотыққа дейін
тотықтырады, ол күкірт қышқылын алу үшін сумен байланыстырылады. Қалыпты
жағдайларда SO2 – ден SO3 – ке дейін тотығу баяу жүреді. Үрдісті
жылдамдату үшін катализатор қолданылады.

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Күкірт қышқылының қасиеті
Сусыз күкірт қышқылы (моногидрат) H2SO4 – ауыр майлы сұйық, ол сумен
араласу арқылы көп мөлшерде жылу бөледі. Тығыздығы – 1,8305 гсм3 (200С –
та), +10,450С-та кристалданады, 296,20С-та қайнайды.
Күкірт қышқылын бір молекула күкірт ангидридінің SO3 бір молекула
сумен H2O қосылысы деп қарастыру қажет, сусыз күкірт қышқылы 81,63% SO3
және 18,37% H2O тұрады. Моногидраттағы SO3-ң ерітінділері олеум деп
аталады. Техникалық күкірт қышқылы қоспалармен сұр түске боялған.
Күкірт қышқылы сумен және күкірт ангидридімен алты гидрат түзеді:

H2SO4 булары температураны көтерген кезде диссоциацияланады:

Күкірт қышқылы – ең активті бейорганикалық қышқылдардың бірі. Ол
барлық металдармен және олардың тотықтарымен әрекеттеседі, алмасу ыдырау
реакцияларына қатысады, сумен қарқынды араласады, тотықтырғыштық және басқа
да маңызды химиялық қасиеттерге ие.

1.2 Күкірт қышқылының қолданылуы
Күкірт қышқылы химиялық өнеркәсіптің негізгі өнімедрінің бірі болып
табылады. Минералдық тыңайтқыштар, түрлі минералдық тұздар мен қышқылдар,
бірқатар органикалық өнімдер, бояғыштар, жарылғыш заттар және т.б.
өндірістерінде кең қолданылады. Ол мұнай, металлургиялық, металөңдеу,
тоқыма және басқа да өнеркәсіптік салаларда қолданыс тапқан, сусіңіргіш
және кептіргіш құрал ретінде, бейтарап үрдістер мен басқа да мақсаттар үшін
пайдаланылады.

1.3 Шикізат
Күкірт қышқылы өндірісінің бастапқы шикізаты ретінде күкіртті ангидрид
болып табылады, ол күкіртті немесе басқа да құрамында күкірті бар шикізат
(күкірт колчеданы, түсті металлургияның газдар, отын газдар, күкіртсутек
және т.б.) түрлерін күйдірумен алынады.
Күкіртті ангидридті күкірт қышқылына қайтаөңдеу, оны тотықтыру және
суды қосудан тұрады:

Күкіртті ангидридтің оттегімен әрекеттесу жылдамдығы қалыпты жағдайда
өте аз. Сондықтан өнеркәсіпте бұл реакцияны катализаторда жүргізеді (күкірт
қышқыл өндірісінің жанасу әдісі) немесе оттегіні тасымалдағыштарды
қолданады (күкірт қышқыл өндірісінің нитроздық әдісі).

1.4 Күкірт қышқылының сорттары
Өнеркәсіп күкірт қышқылының бірнеше сорттарын шығарады, олар бір-
бірінен құрамында H2SO4 немесе SO3(бос) – ң болуымен, сонымен қатар
қоспалардың мөлшерімен және құрамымен ерекшеленеді. Нитроздық әдіспен
салыстырмалы азконцентрлі мұнаралы қышқыл алынады, құрамында шамамен 75%
H2SO4 болады. Жанасу әдісі бойынша түрлі концентрациядағы күкірт қышқылы
алынуы мүмкін, себебі жанасу үрдісінде күкірт ангидриді түзіледі, оған кез
келген қажетті мөлшерде суды қосуға болады.
Күкірт қышқылы техникалық, аккумуляторлық және реактивті деп
ажыратылады. Күкірт қышқылының түрлері болып мұнаралы қышқыл, купорос майы
және олеум табылады. Аккумуляторлық қышқыл жанасу әдісімен алынады (92-94%
H2SO4). Реактивті қышқыл бірнеше сорттарда шығарылады: химиялық таза,
анализ үшін таза және таза.

1.5 Күкірт қышқылын алу әдістері
Қоспалардың құрамы мен мөлшері де күкірт қышқылын алу әдісіне
байланысты. Мысалы, мұнаралы күкірт қышқылын алу кезінде, оған күйдіру
газында қалатын шаң бөлшектері түседі, оны құрғақ электрфильтрлерде
тазартса да. Сондай-ақ, мұнаралық қышқылдың құрамында еріген азот тотықтары
болады. Күкірт қышқылы сонымен қатар H2SO4 – те еритін, аппараттың
коррозиясы өнімдерімен ластануы мүмкін.
Күкірт қышқылын жанасу әдісімен өндіру кезінде күйдіру газын шаңнан
тазартқаннан кейін оны мұқият арнайы тазартуға ұшыратады. Сондықтан жанасу
күкірт қышқылының құрамында коррозияның ерігіш өнімдері болады. Коррозияға
материалдардан дайындалған аппаратты қолдану, жоғарғы тазалықты жанасу
күкірт қышқылын алуға болады.

2 Металлургиялық газдардан күкірт қышқыл өндірісінің технологиялық
сұлбасының сипаттамасы.

Металлургиялық аппараттардан газ жоғарғы температураларға дейін
қыздырылып шығады және оның құрамында As, Se, т.б. қоспалар болады, олар
қондырғыға, тотығуға біршама кедергілер келтіреді. Әсіресе жоғарғы
шаңдатылған металлургиялық газдарды шаңнан өте мұқият тазалау қажет.
Газдағы шаңның жоғарғы құрамы аппараттардың, мұнара насадкаларын, қышқылдық
байланыстардың тез шашылуына әкеліп соғады және қосымша кедергілерді
тудырады. Бұл кезде өндірілетін күкірт қышқылының сапасы нашарлайды,
күкіртқышқылды жүйелердің өнімділігі төмендейді.
Металлургиялық аппараттардан шыққан газ, газ жүретін құбырлармен
құрғақ электрфильтрлерге таралады. Технологиялық газдардың жұқа тазартылуы
екі секциялы электрфильтрлерде жүргізіледі. Құрғақ электрфильтрларынан
шығатын газдың шаңдатылуы 0,3 гм3-тан аспауы қажет. Қатаң шаңдардан
тазарған газдар шаю бөліміне бағытталады.
Құрғақ тазартудан кейін газ шаю бөлімінен өтеді, онда газды қалдық
шаңнан және қоспалардан дымқыл тазарту жүреді. Мұнда газ күкірт қышқылымен
суландыралатын І және ІІ шаю мұнараларынан өтеді. І шаю мұнараларында
газдар күрт салқандатылған кезде, газдың құрамындағы SO3 пен су булары
күкірт қышқыл буларын түзу арқылы байланысады және тұман түрде көлемде
конденсацияланады. Бұл кезде газдың негізгі қоспалары (As2O3, SeO2 және
басқалары) қышқылда жартылай ериді, бірақ олардың көп бөлігі
күкіртқышқылды тұманда ериді. Ары қарай газ ІІ шаю мұнарасына барады.
Газдың ары қарай салқындауы жүреді және қосымша тұман бөлінеді. Тұманнан
бөлінген, бірақ құрамында көп мөлшерде су булары бар газ, күкірт қышқылымен
суландырылатын кептіру мұнарасына келіп түседі.
Шаю бөлімінен кейін қоспалардан тазартылған және салқындатылған газдың
құрамында көп мөлшерде ылғал болады. Ылғал газды кептіру үшін 1-ші және 2-
ші кептіру мұнаралары орнатылған. Ылғал газ 1-ші кептіру мұнарасында 93-
93,5% күкірт қышқылымен суландырылады. Суландыратын қышқыл су буын сіңірген
кезде сұйылады, оның концентрациясын ұстау үшін қышқылды моногидратпен
бекітеді. Кептіру үрдісін дұрыс жүргізген кезде 1-ші кептіру мұнарасында
газдан 90% ылғал абсорбцияланады. Газ 1-ші кептіру мұнарасынан 95-96%
күкірт қышқылымен суландырылатын 2-ші кептіру мұнарасына келіп түседі. 1-ші
кептіру мұнарасына қарағанда суландыру айналымында 2-ші кептіру мұнарасында
тоңазытқыштар болмайды. Мұнда қышқылдың концентрациясын тұрақты ұстау үшін,
оны моногидратты абсорберден келетін 98% қышқылмен бекітеді. 2-ші кептіру
мұнарасынан шыққан газ жанасу аппаратына барады.
Газ І және ІІ сыртқы жылуалмастырғыштардың құбыраралық кеңістіктерінен
өтіп, жанасу аппаратының 1 қабатына келеді. Мұнда SO2 – ден SO3 –ке тотығу
үрдісі жүреді, бұл кезде көп мөлшерде жылу бөлінеді. Газ жанасу аппаратының
2-ші, 3-ші, 4-ші қабаттарынан өтіп, ІІ сыртқы жылуалмастырғышқа
бағытталады, кейін І сыртқы жылуалмастырғыштан өтіп, абсорбцияға бет алады.
Құрамында SO3 бар газ жанасу аппаратынан абсорбциялық бөліміне түседі,
мұнда SO3 98,3% қышқылмен суландырылатын моногидратты абсорберге
сіңіріледі. Суландырғаннан кейін қышқыл мұнараның төменгі бөлігіне жиналады
және өзі ағып жинағыштарға келіп түседі, ол жерден насостың көмегімен
мұнараны суландыруға беріледі. Күкірт қышқылдың концентрациясын 98,3%
деңгейде ұстап тұруы үшін моногидратты абсорбердің жинағышына 1-ші кептіру
мұнараның айналымынан су мен қышқыл беріледі.

3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ЕСЕПТЕУЛЕР

Есептеуге арналған бастапқы мәліметтер
1. Өндірістің өнімділігі – 250000 тжыл
2. Металлургиялық газдардағы күкірттің құрамы, Cs – 47%
3. Металлургиялық газдардағы ылғалдың құрамы, - 3,5%
4. Күйдіріндідегі күкірттің құрамы, Cs(күй) – 1%
5. Құрғақ күйдіру газындағы күкіртті газдың құрамы, - 10%
6. Құрғақ күйдіру газындағы күкірт газының құрамы, - 0,1%
7. Газдың температурасы, tг – 20oC
8. Ауаның температурасы, tауа – 20оС
9. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, φ – 50%
10. Күйдірілетін қабаттың температурасы, tқ – 800оС
11. 20oC – тағы қаныққан су буының қысымы, Р – 17,54 мм сын.бағ.

3.1 Өндірістің материалдық балансы

1. Металлургиялық газдың сағаттық шығыны
кгсағ
2. Металлургиялық газдағы күкірттің жалпы мөлшері
кг
3. Металлургиялық газдағы ылғалдың мөлшері
кг
4. Күйдіріндінің мөлшері мына теңдеумен анықталады

мұнда СS(теор) – күкірттің шикізаттағы теориялық құрамы, %;
СS(накты) – құрғақ шикізаттағы күкірттің нақты құрамы, %;
СS(күй) – күйдіріндідегі күкірттің құрамы, %;
а – күйдіріндінің теориялық шығысы бірлік мөлшерде;
- құрғақ металлургиялық газдың мөлшері.
кг
ҚҚ пештерінде колчеданды күйдіру оттегінің салыстырмалы аз
концентрациясы кезінде мына реакция бойынша жүреді
CS(теор) = 32,49%;
a = 0,83

Онда
кг
5. Күйдіріндімен күкірттің жоғалулары
кг
6. Күйдірілген күкірттің мөлшері
кг
7. Алынған газдың көлемі (SO2 + SO3)
м3
8. SO2 көлемі
м3
9. SO3 көлемі
м3
10. Күйдіру газындағы оттегінің концентрациясын мына теңдеумен
анықталады

n – ауадағы оттегінің мөлшері, n = 21% ;
m – оттегі молекула санының күкірт қостотық молекула санына
стехиометриялық қатынас.

11. Құрғақ күйдіру газының қосынды көлемі
м3
12. Күйдіру газындағы оттегінің көлемі
м3
13. Күйдіру газындағы азоттың көлемі

14. Күйдіруге түсетін құрғақ ауаның көлемі
м3
15. 20оС температура және 50% ылғалдылық кезінде ауадағы су буының
көлемі
м3
16. Су буының жалпы көлемі
м3

Кесте 3.1 – Өндірістің материалдық балансы
Кіріс кг м3 Шығыс кг м3
Құрғақ 27539,955 Күйдірінді20630,255
металлург.га Газ
з SO2 26158,294 9155,403
Мет.газдың 998,858 SO3 326,979 91,554
ылғалы 123301,14196305,568O2 8893,82 6225,674
Құрғақ ауа N2 95101,749 76081,399
Ауаның 903,447 1124,289 H2O 1902,304 2367,312
ылғалдылығы
Барлығы 152743,40197429,857Барлығы 152743,40193921,342

3.2 Шаю бөлімінің материалдық балансы

1. 28538,813 кг металлургиялық газдағы мышьяктың құрамы
кг немесе кг
мұнда 75 – As-ң атомдық массасы;
198 – As2O3-ң молекулалық массасы.
2. 28538,813 кг металлургиялық газдағы селеннің құрамы
кг немесе кг
мұнда 79 – Se-ң атомдық массасы;
111 – SeO2-ң молекулалық массасы.
3. күкіртті тұманның мөлшері (H2SO4-ке есептегенде) газдың құрамындағы
SO3-тен түзіледі кг немесе SO3-ке есептегенде кг
4. 28538,813 кг-ға құрғақ газдың көлемі
м3
немесе қ.ж. кезінде
м3

себебі, шаю бөліміне кіретін газдың құрамында 2367,312 м3 су буы бар,
онда су шаю сұйығынан тәжірибе жүзінде онымен әкетілмейді. Берілген
шарттар кезінде газдан 2367,312 – 2869,993 = -502,681 су буы
конденсацияланады және шаю сұйығына өтеді, яғни кг.
Газбен әкетілетін күкіртқышқыл тұманның, құрамында 0,005 гм3 H2SO4
болған кезде мөлшері:
кг

Кесте 3.2 – Шаю бөлімінің материалдық балансы
Кіріс м3 кг Шығыс м3 кг
1. 1. Күйдірінді
күйдірінд газ 9155,403 26158,294
і газ 91554,03 26158,294 SO2 6225,674 8893,82
SO2 91,554 326,979 O2 76081,39995101,749
SO3 6225,674 8893,82 N2 2869,993
O2 76081,39995101,749 2. су буы
N2 7,535 3. күйдіру
As2O3 1,605 газынан 7,535
SeO2 2367,312 1902,304 бөлініп шыққан 1,605
2. су буы 1,2 зат 1,2
3. шаң As2O3 -404084
SeO2 326,979
Шаң
Су
4. H2SO4
түрдегі SO3
Барлығы 94332,496132393,486Барлығы 93921,342132393,486

3.3 Кептіру бөлімінің материалдық балансы

Кептіру мұнарасының материалдық балансының құрамы

кг м3
SO2 26158,294 9155,403
O2 8893,82 6225,674
N2 95101,749 76081,399
130153,863 91462,476

Газдағы су буы 2869,993 м3 немесе 2306,244 кг.
Газ ауамен 7,5% дейін SO2 –мен сұйытылады, яғни жанасу процесіне
оңтайлы концентрациямен. Су буы 94% H2SO4-пен сіңіріледі бұл кезде қышқыл
93,5% H2SO4 дейін сұйылтылады. Кептіру бөлімінен кететін газдың құрамында
0,2 гм3 H2O бар.
Құрғақ газдың ауамен сұйылтқаннан кейінгі көлемі:

Газға қосуға қажетті құрғақ ауаның мөлшері:

Ауаның қатысты ылғалдылығын 50% және ауаның температурасын 23оС деп
қабылдаймыз. Бұл температураға қаныққан су буының қысымы 20,9 мм сын.бағ
сәйкес келеді.
Ауамен әкетілетін ылғалдың мөлшері:

Ауаның құрамы:
O2 ... ... ... ... ... .. немесе 9182,869 кг
N2 ... ... ... ... ... .. немесе 30226,945 кг
H2O ... ... ... ... ... . 426,749 м3
немесе 342,923 кг

Ауамен және газбен әкетілетін ылғалдың жалпы құрамы:
2306,244 + 342,923 = 2649,167 кг.
Кептіру бөлімінен шығатын газдағы ылғалдың мөлшері:

Қышқылмен сіңірілетін ылғалдың мөлшері:
2649,167 – 0,86 = 2648,307 кг.
Газды кептіру үшін қажетті қышқылдың мөлшерін , келетін және
кететін қышқылдың баланс теңдеуінен анықтаймыз:

1,8 тм3 тығыздық кезіндегі қышқылдың көлемі:

0,3% SO3 күкірт қышқылында еріп, газдан шығарылады деп қабылдаймыз.
Қышқылда еріген күкірт қостотығының мөлшері:
немесе
Кептіру бөлімінен шығатын газдың құрамы:
SO2 9155,403 – 27,466 = 9127,937 м3 26158,294 – 78,475 =
26079,819кг
O2 6225,674 + 6428,008 = 12653,682; 8893,82 + 6428,008 =
15321,828
N2 76081,399 + 24181,556 = 100262,955; 95101,749+24181,556 = 119283,305
H2O
0,86

Кептіру бөлімінен шығатын қышқылдың мөлшері:
495233,4 + 2648,307 = 497881,707 кг.
Бұл қышқылдағы H2SO4 – ң концентрациясы:

Кесте 3.3 – Кептіру бөлімінің материалдық балансы
Кіріс кг м3 шығыс кг м3
1. Газ 1. Газ
SO2 26158,294 91554,03 SO2 26079,819 9127,937
O2 8893,82 6225,674 O2 15321,828 12653,682
N2 95101,749 76081,399 N2 119283,305100262,955
H2O 2306,244 2869,993 H2O 086
2. Ауа 2. Күкірт
N2 30226,945 24181,556 қышқылы
O2 9182,869 6428,008 (93,5%) 497881,707
H2O 342,923 426,749
4.Күкірт
қышқылы
(94%) 495233,4
Барлығы 667446,244207767,409Барлығы 658567,519122044,574

3.4 Жанасу бөлімінің материалдық балансы

кг м3
SO2 26079,819 9127,937
O2 15321,828 12653,682
N2 119283,305 100262,955
160684,952 122044,574

Айналу дәрежесі 98%.
28538,813 кг-нан алынған күкіртті ангидридтің мөлшері:
немесе 8945,378 м3
SO2-ң тотығуына оттегінің шығындалуы:
немесе 4472,689 м3
Газда қалады:
SO2 немесе 146,047 м3
O2 немесе 6252,590 м3

Кесте 4.4 – Жанасу бөлімінің материалдық балансы
Кіріс кг м3 Шығыс кг м3
SO2 26079,819 9127,937 SO3 31947,778 8945,378
O2 15321,828 12653,682 SO2 8932,272 6252,590
N2 119283,305100262,955O2 119283,30512653,682
N2 521,596 146,047
Барлығы 160684,952122044,574Барлығы 160684,95227997,697

3.5 Жанасу бөлімінің жылулық балансы

І қабат
Кіретін газдың температурасын tкір анықтау.

Жылудың кірісі:
1. Аппаратқа кіретін газдармен келіп түсетін жылу, ккалсағ

0,332 – газдың 300-350оС кезіндегі жылусыйымдылығы, ккалм3 град.
2. Күкірт қостотығы тотыққан кезде бөлінетін жылу, ккалсағ

q – реакцияның жылуы, 22449 ккалкг моль – ға тең;
x1 – І қабаттағы тотығу дәрежесі;
11% - 0,11 – күйдіру газының тәжірибелік шығыны.

Жылудың шығысы
1. Қабаттан газбен әкетілетін жылу
ккалсағ
0,338 – газдың 550оС кезіндегі жылусыйымдылығы, ккалм3 град.
2. Жылу шығындарын реакция жылуынан 8% деп қабылдаймыз

Жылулық баланс теңдеуінен табамыз

ІІ қабат үшін х2=0,9 және tII=480oC. ІІ қабаттан әкетілетін жылудың
мөлшері реакция жылуынан және І қабаттан келетін газбен кіргізілетін
жылудың артық мөлшерінен жасалады:

22596 – реакция жылуы, ккалкг мол.;
0,337 – газдың орташа жылу сыйымдылығы, ккалм3 град.

І қабатқа жылудың кірісі
1. 450оС кезінде газбен кіргізілетін жылу
кг м3
SO2 26079,819 9127,937
O2 15321,828 12653,682
N2 119283,305 100262,955

ккалсағ.
2. Тотығу реакциясы кезінде бөлінетін жылу

ккалсағ
Жылудың жалпы кірісі
ккалсағ

І қабаттан жылудың шығысы
1. Кететін газбен бірге, оның температурасы tкір температурасына тең
жылу

Кіріс пен шығысты салыстыра отырып алатынымыз:

ІІ қабат

ІІІ қабат

IV қабат

Кесте 3.5 – Жанасу бөлімінің жылулық балансы
І қабаттан кейінгі газдың құрамыІІ қабаттан кейінгі газдың құрамы
SO3 6389,556 SO3 7850,026
SO2 2738,381 SO2 1277,911
O2 3194,778 O2 3925,013
N2 12653,682 N2 12653,682
ІІІ қабаттан кейінгі газдың ІV қабаттан кейінгі газдың құрамы
құрамы
SO3 8678,54 SO3 8952,378
SO2 456,397 SO2 182,559
O2 4339,27 O2 4476,189
N2 12653,682 N2 12653,682

3.6 Жанасу аппаратын есептеу

Төртқабатты жанасу аппаратына қ.ж. 122044,574 м3 газ келіп түседі.
Газдың құрамы: SO2 – 7,48%, O2 – 10,37% және N2 – 82,15%.
Келесі мәліметтерді қабылдаймыз:

1-ші қабат2-ші қабат3-ші қабат4-ші қабат
Жанасу дәрежесі,% 70 86 95 98
Қабатқа кірер алдындағы
температура, оС 450 490 440 420
Жанасу массасының
қор коэффициенті 2 2 1,5 1,2

Қабат бойынша газдың бастапқы және соңғы құрамы мен компоненттердің
мөлшерін анықтаймыз.

Бірінші қабатқа келіп түсетін газ:
Компоненттер Көлем, м3 Көлемд.мөлш., %
SO2 9127,937 7,48
O2 12653,682 10,37
N2 100262,955 82,15
Барлығы 122044,574 100

Бірінші қабаттағы газдың жанасу дәрежесі 0,7 – ге тең. Бірінші
қабаттан кейінгі газдың құрамы:
Компоненттер Көлем, м3 Көлемд.мөлш., %
SO3 6389,556 5,66
SO2 2738,381 2,43
O2 3194,778 2,84
N2 100262,955 89,07
Барлығы 112585,67 100

Екінші қабатта газ қосымша 16% - ға жанасады. Екінші қабаттан кейінгі
газдың құрамы:
Компоненттер Көлем, м3 Көлемд.мөлш., %
SO3 7850,026 6,93
SO2 1277,911 1,13
O2 3925,013 3,46
N2 100262,955 88,48
Барлығы 113315,905 100

Үшінші қабатта газ 9% - ға жанасады. Үшінші қабаттан кейінгі газдың
құрамы:
Компоненттер Көлем, м3 Көлемд.мөлш., %
SO3 8678,54 7,63
SO2 456,397 0,4
O2 4339,27 3,82
N2 100262,955 88,15
Барлығы 113737,162 100

Төртінші қабатта газ 3% - ға жанасады. Төртінші қабаттан кейінгі
газдың құрамы:
Компоненттер Көлем, м3 Көлемд.мөлш., %
SO3 8952,378 7,86
SO2 182,559 0,16
O2 4476,189 3,93
N2 100262,955 88,05
Барлығы 113874,081 100

Қабаттардан шығатын газдың температураларын анықтаймыз.
Бірінші қабатқа жылудың кірісі.
1. 450оС кезінде газбен кіргізілетін жылу
ккалсағ.
2. Тотығу реакциясы кезінде бөлінетін жылу
ккалсағ
Жылудың жалпы кірісі
ккалсағ

Бірінші қабаттан жылудың шығысы
1. Кететін газбен бірге, оның температурасы tх температурасына тең
жылу

Кіріс пен шығысты салыстыра отырып, бірінші қабаттан кететін газдың
температурасын табамыз:

Осы тәсіл сияқты қалған қабаттардан кететін газдың температурасын
анықтаймыз:
Екінші қабаттан 522 ОС
Үшінші қабаттан 455 ОС
Төртінші қабаттан 423 ОС

Қабаттар бойынша жанасу массасының мөлшерін анықтаймыз.
Жанасу массасының көлемін мына теңдеу бойынша анықтаймыз: .
Жанасу уақыты температураның көтерілуіме азаяды. Бірінші қабаттағы
орташа температурасы:

Кестеден τ0 мәнін 500 және 525 0С кезінде анықтаймыз. кезіндегі
бірінші қабат үшін τ0 мәні:

Дәл осы әдіспен қалған қабаттар үшін , , аламыз.
Газдың көлемін және газдың жанасу массасымен жанасу уақтын біле
отырып, әр қабат үшін жанасу массасының көлемін анықтаймыз:

Жанасу аппаратының жоғарғы бөлігінің диаметрін 3,5 м деп қабылдап, әр
қабаттың биіктігін аламыз:

Жанасу аппаратының төменгі бөлігінің диаметрін 4,5 м деп қабылдаймыз.
Есептелінген жанасу аппаратының өлшемдері:
1. Жоғарғы бөлігінің диаметрі 3,5 м
2. Төменгі бөлігінің диаметрі 4,5 м
3. 1-ші қабаттың биіктігі 2,7 м
4. 2-ші қабаттың биіктігі 3,3 м
5. 3-ші қабаттың биіктігі 1,1 м
6. 4-ші қабаттың биіктігі 1,3 м
7. Жалпы биіктігі 8,4 м

4 БАС ЖОСПАР ЖӘНЕ КӨЛІК

Жобаланатын цех ашық алаңда орнласқан. Цех территориясындағы аймақтың
көлбеуі 16-18о. Барлық корпустар мен ғимараттар бір-бірлерінен тазалық
ережелеріне сәйкес орналасқан (20 м жақын емес). Цехтардың орналасуы
технологиялық талаптарға сәйкес.
Шу және шаң сияқты зияндылардың көзі болып табылатындықтан, тұрғын
аймақ пен зауыттың арасында орман отырғызылумен тазалық-сақтандыру аймағы
қарастырылған, аймақтың ені шамамен 500 м.
Зауыттың өнеркәсіптік алаңында келесі объектілер жобаланған:
1 Зауыттың бас корпусы
2 Байланыс бөлімі
3 Әкімшілік корпусы, химиялық зертханаларымен
4 Жөндеу шеберханалары
5 Асхана
Жоспардағы ғимараттардың корпустары тікбұрышты болып келеді. Зауыттың
территториясы бойынша қалыпты соқпақтың темір жолы өтеді.
Зауыт территориясындағы байланыс автожолдары жеке өндірістік корпустар
мен қоймалардың байланысын қамтамасыз етеді. Зауыт территориясында темір
жолы мен автожолдардың қиылсы бар. Жолаушы жолдарының ені – тратуар – 1,5-2
м.
Тратуарлар, автожолдардан ары және негізгі корпустардың айналасында
сәндік ағаштары, бұталар және көгал шөптері отырғызылған. Асхананың қарама-
қарсысында фонтан бар.

4.1 Негізгі цехтардың ғимараттары мен құрылыстары бойынша сәулетті-
құрылыстық шешімдер
Сәулетті-құрылыстық шешімдер келесі талаптарды ескеру арқылы
қабылданды:
а) өрт қауіпсіздігі бойынша өндірістің дәрежесі;
б) ғимараттың отқа тұрақтылық дәрежесі ІІ;
в) жалпы бақылауды қажет ететін жұмыстардың жасанды жарықтандыру үшін
дәлдік дәрежесі бойынша жұмыс түрі.
Бас корпус көпқабатты алтыаралықты ғимарат болып келеді. Ғимараттың
каркасы темірбетон құрылымдардан құралған. Жабындылар үшін жылытқыш ретінде
пенобетон қабылданған, судың тасталуы сыртқы. Каркас пен қондырғылар
астындағы фундамент темірбетоннан. Ғимараттың қабырғалары керализбетонды
плиталар. Аралықтар металдық пішіндермен жабылады. Терезе ойықтарын толтыру
ағаш терезе панельдерімен жүзеге асырылады.

4.2 Өндірістегі жұмыскерлерді тұрмыстық және тазалық бойынша қызмет
көрсету шешімдері
Әкімшілік-тұрмыстық корпус тікбұрышты пішіндегі үшқабатты ғимарат
болып келеді. Онда 250 орынға арнайы және таза киімдер үшін гардеробтары
бар монша орналасқан. Және де тазалық түйіндер, әкімшілік бөлмелер, киім
жуатын бөлмелер, кептіргіштер, арнайы киімдерді жөндеу бойынша шеберхана,
дәрігерлік орын, қызыл бұрыш, конференц-зал, кітапхана. Асхана – тікбұрышты
пішіндегі ғимарат, екіқабатты типтік жоспар бойынша тұрғызылады.
Әкімшілік-тұрмыстық корпусындағы қабырғалар цемент ерітіндісімен
сылақтанған және ақшыл түстерге боялған. Тазалық түйіндер мен душтарда
қабырғалар үшін керамикалық плиткалар пайдаланылады.

4.3 Жылыту жүйесін сипаттау
Қатысты мезгілдің орташа температурасы 20 оС. Жылыту маусымының
ұзақтылығы 180 күн. Жылумен қамтамасыздандыру көзі болып орталық қазан
табылады. Жылу тасығыш – температуарсы 70-130оС-дан болатын су. Негізгі
өндірістік бөлмелерді жылыту жылыту-ауа үрлегіш құрылғылардың көмегімен
ауалы болып қабылданған.
Жөндеу шеберханалары, қоймалар, кеңсе, тұрмыстық бөлмелерде жергілікті
қыздырғыш құралдармен жылытылу қарастырылған.

4.4 Канал жүргізу және сумен қамтамасыз ету жүйелерін сипаттау
Жаңа өндірістік су диаметрі 800 мм болатын құбырлардан ажырататын
байланысқа келіп түседі.
Тазартылған су тазартқыш іргетастардан резервуарға беріледі, одан
ажыратқыш байланыстар арқылы су негізгі цехтарға беріледі.
Ағындарды шаруашылық канал жүргізу байланысы арқылы өндірістік
корпустар мен тұрмысты бөлмелерден алып кету үшін коллектр арқылы жүзеге
асырылады.
Барлық корпустардың ішкі және сыртқы су ағындарынан атмосфералық
суларды әкету үшін қайтадан қайталауға қайтымды судың резервуары
қарастырылған.
Атмосфеаралық сулар цех аймағынан ағындар мен каналдардың ашық
жүйесімен шығарылады.

5 ҚҰРЫЛЫСТЫҚ БӨЛІМ

5.1 Құрылыс өндірісінің негізі
Ғимараттар мен іргетастардың құрылысы типтік жоба бойынша жүргізеді.
Типтік деп көпрет қайталау үшін жақсы техника-экономикалық көрсеткіштері
бар жеке құрылымдарды жинау мен іске асыруды айтады. Типеу кезінде
үйлестіру қажет, яғни түрлі типтік құрылымдарды аз мөлшердегі өзара
айналатын типтерге келтіру.
Ғимараттардың озық типтерін іске асыру негізінде келесі принціптер:
1. Максималды блоктау, яғни бір шатырдың астында тек үрдістің
технологиясымен байланысты өндірістік цехтарды ғана емес, сонымен
қатар қоймаларды да біріктіреді.
2. Мұнара торын үлкейту, ол озық типті ғимараттарды алуға мүмкіндік
береді, онда түрлі өндірістерді орналастыруға болады.
3. Жасанды жарықтандыруы бар бірқабатты өнеркәсіптік ғимараттарды
жобалау, ол пайдалану шығындарын төмендетеді.

5.2 Негізгі құрылымдық элементтер
Негізгі құрылымдық элементтер болып фундамент, қабырғалар, жеке
тіреуіштер, кедергілер, терезелер және есіктер табылады.
Фундамент дегеніміз құрылымның жер астындағы бөлігі, ол ғимараттың
күшін қабылдап және оны негізгі грунтқа береді.
Қабырғаларды сыртқы, ішкі бөлме өндірістің сыртынан бөлетін және көрші
бөлмелерден бөлетін ішкі болып ажыратылады.
Жеке тіреуіштер деп бағана немесе мұнаралар, олар қабырғаларды,
шатырды ұстайды және күшті фундаментке түсіреді. Шатыр ғимараттың сыртқы
қоршауы болып табылады. Терезелер цехтің бөлмелерін табиғи жарықтандыру
үшін пайдаланылады. Каркасты ғимараттар, ғимараттың периметрі бойынша
орналасқан мұнаралардан тұрады.

5.3 Негізгі құрылымдық элементтерді таңдау.
Технологиялық қондырғыларды орналастыру ережелерін ескере отырып,
ұзындығы 42 м және ені 24 м каркасты ғимараттар таңдалады.

5.3.1 Фундамент
Цехтың фундаментің жобалау цехтің құрылысы болатын аймақтың климаттық
жағдайына байланысты.
Климаттық мәліметтер:
1) грунттың тереңдігі – 1,4 м;
2) желдің орташажылдық жылдамдығы – 4,0 мс;
3) ауаның орташажылдық температурасы – 28оС.
Фундаменттің орналасу тереңдігі грунттың тереңдігіне байланысты және
грунт суларының деңгейіне байланысты 1,5 м деп қабылдаймыз.
Сыртқы қабырғалар мен мұнаралардың фундаменттерін ылғалданудан қорғау
үшін, ғимараттың айналасына қабырғадан кері бағытқа көлбеумен асфальтталған
сызық, ені 1,0-1,5 м, қарастырылған. Грунттың беті, құмды грунттарды
тығыздау үшін қолданылатын вибрлеумен жоғарылайды. Бұл грунттың қабілетін
жоғарлатуға жеткіліксіз, сондықтан свай негіздері қолданылады. Свай
фундаменттерін қолдану құрылысты жылдамдатады және 20-25%-ға фундаментті
тұрғызуды арзандатады. Ұзындығы 6 м свайдың квадрат қимасын () бір
қатарға виброорналастырғышпен қояды. Фундаменттің материалы – темірбетон.

5.3.2 Мұнаралар
Ғимаратта орналасу орнына байланысты орташа мұнаралар және сыртқы
қабырғаға берілетін шеткі мұнаралар деп ажыратылады. Орташа және шеткі
мұнаралардың арасындағы айырмашылық көпірлі крандар бар ғимаратта анық
көрінеді.
Мұнараларды бетондау алдында оларға пластина түрінде құрыш бөлшектерді
салады. Олар мұнараларға каркас пен қабырғаның басқа элементтерін бекіту
үшін қызмет етеді. Құрама темірбетон мұнараның аяғында, фундаментке бекіту
үшін арнайы бөлшектерсіз тікбұрышты қима мен түзу ұшы бар. Құрыш
мұнараларды пісірінді қапталдан пісіру кезінде дайындайды. Мұнараларға
басқа басқа бөлшектерді, каркас элементтерін, бекіту үшін, болттар үшін
тесіктер жасайды немесе құрыш бөлшектерді пісіреді. Мұнараның төменгі
бөлігінде фундаментке бекіту үшін кебіс болады.

5.3.3 Сыртқы қабырғалар
Қысым астында қабырғалардың жұмыс істеу сипатына байланысты
қабырғалардың үш құрылымдық түрін ажыратады:
1) нағыз емес қабырға: өз салмағының қысымын сынайды, және
жабындылардан, крандардан және т.б. күшті арқалайды.
2) өзінарқалайтын қабырға: өз салмағының қысымын сынайды, бірақ
жабындылардан, крандардан және т.б. күштерін арқаламайды. Күш
мұнараға беріледі. Бұл қабырғалардың түрлері қазіргі уақыттағы
өнеркәсіптік ғимараттарда кең таралған.
3) Нағыз емес (аспалы) қабырға: ешқандай сыртқы күштерді арқаламайды
және өзінің салмағын мұнаралар арқылы фундаментке береді.
Бұл жұмыста өзінарқалайтын қабырға пайдаланылады.
Жабынды негізгі екі бөлшектен тұрады: нағыз емес және қоршаушы.
Темірбетон түріндегі нағыземес құрылымдар жабындылардың қоршау элементтерін
ұстайды және күшті каркас мұнарасына жібереді. Қоршау элементтердің
құрамына кіретіндер:
1) төсеніш, жабындының біртұтас бетті түзеді: төсенішті әдетте
іріпанелді темірбетонды плиталардан жасайды.
2) Жылытқыш – төсеніштің үстіне қойылады.
3) Төбе – суоқшауланған қабат, жабындының қалыңдығына және ғимараттың
ішіне атмосфералық ылғалдың енуіне кедергі келтіреді. Жылытқыштың
үстіне орама төбе кезінде, төбені жабыстыру кезінде тегістейтін
қабат қажет.

5.3.4 Едендер
Едендер технологиялық үрдістердің әсерін тура қатты сынайтын
өнеркәсіптік ғимараттың элементі болып табылады. Техникалық талаптарға
байланысты едендер мынаған бөлінеді:
1) механикалық әсерлерге тұрақты;
2) судың әсеріне тұрақты;
3) жоғарғы температуралардың әсерлеріне тұрақты.
Бұл жобада механикалық әсерлерге тұрақты едендерді қабылдаймыз.

5.3.5 Терезе, есік, қақпа
Терезе ойықтарының өлшемдері және оларды толтыру құрылымы
қабырғалардың құрылымына байланысты. Өнеркәсіптік ғимараттардың терезе
ойықтарын толтыруды ағаштан немесе болаттан жасайды.
Өнеркәсіптік өндірістерде есіктер МЕСТпен 2.04.00-88 қарастырылады.
Есікті ағаштан жасап, металмен қаптайды. Қақпалардың өлшемдерін
аппараттардың өлшемдеріне байланысты таңдау қажет.
Есіктер мен қақпалардың орналасуы өндірістік қажеттіліктерге жауап
беруі қажет. Эвакуациялық есіктер өрткеқарсы талаптарға сәйкес келуі қажет.
Есік қорабы қабырғадағы ойыққа орналастырылуы қажет, ал есік қорапқа
ілінеді. Өнеркәсіптік ғимараттардың цехаралық көліктің қолданатын түріне
байланысты түрлі ендегі қақпаларды жасайды.

5.3.6 Шатыр
Жарылысқа қауіпті технологиялы бөлімнің үстіндегі шатыр жеңілдетілген
түрде болады. Жабынды ретінде темірбетон плиталары алынады, ал плиталардың
үстіне плиталық жылытқыш жабылады, ал оның жоғарысына асфальтты жабынды
жабылады.

5.4 Сантехникалық бөлім
5.4.1 Шырақтар
Цехта жарықты ұстау үшін жасанды жарықты пайдаланады.
Ғимараттың технологиялық бөлігі қуаты 1000 Вт жоғарғы қысымды доғал
люминесцентті сынапты шамдармен жарықтандырады.

5.4.2 Желдеткіштер
Жалпыкөлемді желдеткішті ауаалмасу бөлгіші 3-ке тең зиянды өндірістер
үшін СНиП 33-75-ке сәйкес қабылдаймыз.
Жалпыкөлемді желдеткішке ауаның шығынын мына формула бойынша
анықтаймыз

мұнда Vг – ғимараттың көлемі, м3;
n – ауаалмасудың бөлгіші.
Солай сияқты

Мұндай өнімділікті өнімділікті, өнімділігі 28000 м3сағ болатын
СТД-58 №14 маркасы қамтамасыз етеді.

5.4.3 Жылыту
Ауалы жылыту жүйесі желдеткішпен байланысқан. Ауалы жылыту кезінде
бөлмеге жоғары температуралы ыстық ауа келеді. Ауалы жылытудың жұмыс
шарттары мына теңдеумен беріледі

мұнда Q – есептік жылу шығындары, кДжсағ;
q – берілетін жылудың мөлшері, кДжсағ;
С – бөлмедегі ауаның ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.