Қанжұған кен орнынан жер асты ұңғымалы қышқылдық ерітінділерден U3O8 сары кек алу үшін , жылдық өнімділігі 500 тонна болатын цех жобалау
КІРІСПЕ
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Технологиялық сұлбаның сипаттамасы
1.2 Технологиялық процесті іске қосу
1.3 Цехтың тоқтауы
2 ПРОЦЕСТІҢ МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНСЫН ЕСЕПТЕУ
2.1 Сорбцияның материалдық балансын есептеу
2.2 Десорбцияның материалдық балансын есептеу
2.3 Экстракцияның материалдық балансын есептеу
2.4 Реэкстракцияның материалдық балансын есептеу
2.5 Тұндырудың материалдық балансын есептеу
2.6 Күйдірудің материалдық балансын есептеу
3 ЖАБДЫҚТАРДЫ ТАҢДАУ ЖӘНЕ ЕСЕПТЕУ
Сорбция жабдығын таңдау және есептеу
3.2Десорбция жабдығын таңдау
3.3 Барабанды грохотты таңдау
3.4 Тұндыру колонналарын таңдау
3.5 Экстракция қондырғысын таңдау және есептеу
3.4 Қосалқы қондырғыларды таңдау
3.6 Тұндыру бассейндерін таңдау
4 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
4.1 Қауіпті және зиянды заттар анализі
4.2 Зиянды заттардан уланудың қауіпсіздігін қамтамасыз ету
4.3 Қауіпсіздік техникалық шаралар
4.4 Электр қауіпсіздігі
4.5 Өрт қауіпсіздігі
4.6 Өндірістік шу мен діріл
4.7 Метеорологиялық жағдайлар
4.8 Табиғи жарықтануды есептеу
4.9 Ауа алмастыруды есептеу
5 АВТОМАТТАНДЫРУ
5.1 Автоматтандыру объектісі жайлы қысқаша мәліметтер
5.1 Автоматтандыру объектісі жайлы қысқаша мәліметтер
5.3 Автоматтандырылатын жабдықтардың тізімі
5.4 Төменгі деңгей ПК.А БЖА жабдығының құрастырылымы және құрамы
5.5 Қоректену ұйымы
5.6 Еthernet және Profibus DP жүйелерінің ұйымы
5.7 Дискретті кіру дабылдарын қосу ұйымы
5.8 ПК.А БЖА бағдарламалы қамтамасыздандыру
5.9 Автоматтандыру функцияларының сипаттамасы
6 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ
6.1 Өндірістің қоршаған ортаға әсері
6.2 Жер асты және жер бетіндегі суларды қорғау
6.3 Жер асты суларының радияциялық ластануын қадағалау
6.4 Өнімді деңгейжектердің жер асты суларының ластануын қадағалау
6.5 Жер бетіне әсері
6.6 Жер беті суларының суларының радияциялық ластануын қадағалау
6.7 Атмосфераға әсері
6.8 Радияциялық қауіпсіздік
6.9 Атмосфера үшін төленетін экономикалық төлемді бағалау
7 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
7.1 Жобаға салынған бастапқы мәліметтер
7.2 Эсплуотациялық шығындарды есептеу
7.3 Жабдықтардың эксплутациясына және күтілуіне кеткен шығындарды есептеу
7.4 Цех шығындарын есептеу
7.5 Капиталды салымдар
7.6 Өнімдік ерітіндіні өңдеудің өзіндік құнын есептеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Технологиялық сұлбаның сипаттамасы
1.2 Технологиялық процесті іске қосу
1.3 Цехтың тоқтауы
2 ПРОЦЕСТІҢ МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНСЫН ЕСЕПТЕУ
2.1 Сорбцияның материалдық балансын есептеу
2.2 Десорбцияның материалдық балансын есептеу
2.3 Экстракцияның материалдық балансын есептеу
2.4 Реэкстракцияның материалдық балансын есептеу
2.5 Тұндырудың материалдық балансын есептеу
2.6 Күйдірудің материалдық балансын есептеу
3 ЖАБДЫҚТАРДЫ ТАҢДАУ ЖӘНЕ ЕСЕПТЕУ
Сорбция жабдығын таңдау және есептеу
3.2Десорбция жабдығын таңдау
3.3 Барабанды грохотты таңдау
3.4 Тұндыру колонналарын таңдау
3.5 Экстракция қондырғысын таңдау және есептеу
3.4 Қосалқы қондырғыларды таңдау
3.6 Тұндыру бассейндерін таңдау
4 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
4.1 Қауіпті және зиянды заттар анализі
4.2 Зиянды заттардан уланудың қауіпсіздігін қамтамасыз ету
4.3 Қауіпсіздік техникалық шаралар
4.4 Электр қауіпсіздігі
4.5 Өрт қауіпсіздігі
4.6 Өндірістік шу мен діріл
4.7 Метеорологиялық жағдайлар
4.8 Табиғи жарықтануды есептеу
4.9 Ауа алмастыруды есептеу
5 АВТОМАТТАНДЫРУ
5.1 Автоматтандыру объектісі жайлы қысқаша мәліметтер
5.1 Автоматтандыру объектісі жайлы қысқаша мәліметтер
5.3 Автоматтандырылатын жабдықтардың тізімі
5.4 Төменгі деңгей ПК.А БЖА жабдығының құрастырылымы және құрамы
5.5 Қоректену ұйымы
5.6 Еthernet және Profibus DP жүйелерінің ұйымы
5.7 Дискретті кіру дабылдарын қосу ұйымы
5.8 ПК.А БЖА бағдарламалы қамтамасыздандыру
5.9 Автоматтандыру функцияларының сипаттамасы
6 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ
6.1 Өндірістің қоршаған ортаға әсері
6.2 Жер асты және жер бетіндегі суларды қорғау
6.3 Жер асты суларының радияциялық ластануын қадағалау
6.4 Өнімді деңгейжектердің жер асты суларының ластануын қадағалау
6.5 Жер бетіне әсері
6.6 Жер беті суларының суларының радияциялық ластануын қадағалау
6.7 Атмосфераға әсері
6.8 Радияциялық қауіпсіздік
6.9 Атмосфера үшін төленетін экономикалық төлемді бағалау
7 ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
7.1 Жобаға салынған бастапқы мәліметтер
7.2 Эсплуотациялық шығындарды есептеу
7.3 Жабдықтардың эксплутациясына және күтілуіне кеткен шығындарды есептеу
7.4 Цех шығындарын есептеу
7.5 Капиталды салымдар
7.6 Өнімдік ерітіндіні өңдеудің өзіндік құнын есептеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Қазіргі уақытта ядролық энергияны қолдану тез дамуда. Алдағы уақытта уран мен плутонийді қолданатын атомдық электр станциялар салу арқылы энергияны пайдалануға үлкен мүмкіндік береді.
Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тән ерекше қасиеттеріне байланысты, яғни, оның басқа көптеген түсті және сирек металдардан ерекшелігі – радиоактивті ыдырауында және нейтрондар әсерінен көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетінде.
Қазіргі заманғы атомдық техникада уранды ядролық отынның негізгі көзі ретінде қолданады. Оның қолданылуы металдық уран негізіндегі жүйелермен қатар, оның қосылыстары жүйелерін де қолдануға негізделген. Уран технологиясында соңғы, яғни тауарлық өнімді үш түрге бөледі: металдық уран, уранның қос тотығы және уран гексофториді.
Соңғы және аралық уран қосылыстарының әр түрлілігі, демек технологиялық әдістердің сан алуандығы, өндірістік қайта жасаулар мен кезеңдердің көптігі, соңғы өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылуы – уран технологиясын күрделендіреді және терең теориялық, дәлірек айтқанда физика-химиялық негіздерді талап етеді.
Уран технологиясы ядролық отынның химиялық технологиясында, жалпы атомдық материалдар технологиясында маңызды орын алады.
Уран өндірісінде экстрациялық технологияны 20 жылдай қолданып келеді. Сорбциялық технологиямен салыстырғанда экстракцияның көптеген артықшылықтары бар. Экстракциялық технологияның қарапайымдығы мен жоғарғы тиімділігі оның өнеркәсіпте тез енгізілуін және қолданылуын қамтамасыз етті.
Заттарды экстракциялық бөліп алу әдісінің маңызы – белгілі жағдайларда кейбір элементтердің тұздары, мысалы уранның (VI), плутонийдің (VI), торий және т.б. сулы ерітінділерден сумен араласпайтын органикалық ерітінділерге айтарлықтай мөлшерде өтуі мүмкін, бұл кезде элементтердің қосылыстарының негізгі массасы сулы қабатта қала береді.
Аса терең және кедей кен орнын өңдеу үшін өндірілетін өнімнің өзіндік құнын жоғарылатуға тура келеді. Бұл барлық пайдалы қазбалар үшін, әсіресе жаңа энергетикалық жанар жағармай - уран болғандықтан, қазіргі кезде атомдық энергетикада жоғары деңгейде дамып келеді.
Жоғарыда көрсетілген жағдайларды ескере отырып, уран өндіретін қызметкерлерге өндірістік маңызды және қиын тапсырма болып, кедей кен орнын өңдеу әдісін табу, сонымен қатар шаймалау үрдісіне кедергі болатын геологиялық, таулы – техникалық және географиялық шарттарды ескере отырып, соңғы өнімнің өзіндік құнын төмендету көзделген. Соңғы жылдары уран өндіру саласындағы қызметкерлер барлық қиындықтармен күресіп, өндіру ісіне маманданып келеді. Жерасты ұңғымалық шаймалау әдісі – уран өндіру саласында кеңінен қолданылып, үлкен өндірістік күшке айналып келеді.
Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тән ерекше қасиеттеріне байланысты, яғни, оның басқа көптеген түсті және сирек металдардан ерекшелігі – радиоактивті ыдырауында және нейтрондар әсерінен көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетінде.
Қазіргі заманғы атомдық техникада уранды ядролық отынның негізгі көзі ретінде қолданады. Оның қолданылуы металдық уран негізіндегі жүйелермен қатар, оның қосылыстары жүйелерін де қолдануға негізделген. Уран технологиясында соңғы, яғни тауарлық өнімді үш түрге бөледі: металдық уран, уранның қос тотығы және уран гексофториді.
Соңғы және аралық уран қосылыстарының әр түрлілігі, демек технологиялық әдістердің сан алуандығы, өндірістік қайта жасаулар мен кезеңдердің көптігі, соңғы өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылуы – уран технологиясын күрделендіреді және терең теориялық, дәлірек айтқанда физика-химиялық негіздерді талап етеді.
Уран технологиясы ядролық отынның химиялық технологиясында, жалпы атомдық материалдар технологиясында маңызды орын алады.
Уран өндірісінде экстрациялық технологияны 20 жылдай қолданып келеді. Сорбциялық технологиямен салыстырғанда экстракцияның көптеген артықшылықтары бар. Экстракциялық технологияның қарапайымдығы мен жоғарғы тиімділігі оның өнеркәсіпте тез енгізілуін және қолданылуын қамтамасыз етті.
Заттарды экстракциялық бөліп алу әдісінің маңызы – белгілі жағдайларда кейбір элементтердің тұздары, мысалы уранның (VI), плутонийдің (VI), торий және т.б. сулы ерітінділерден сумен араласпайтын органикалық ерітінділерге айтарлықтай мөлшерде өтуі мүмкін, бұл кезде элементтердің қосылыстарының негізгі массасы сулы қабатта қала береді.
Аса терең және кедей кен орнын өңдеу үшін өндірілетін өнімнің өзіндік құнын жоғарылатуға тура келеді. Бұл барлық пайдалы қазбалар үшін, әсіресе жаңа энергетикалық жанар жағармай - уран болғандықтан, қазіргі кезде атомдық энергетикада жоғары деңгейде дамып келеді.
Жоғарыда көрсетілген жағдайларды ескере отырып, уран өндіретін қызметкерлерге өндірістік маңызды және қиын тапсырма болып, кедей кен орнын өңдеу әдісін табу, сонымен қатар шаймалау үрдісіне кедергі болатын геологиялық, таулы – техникалық және географиялық шарттарды ескере отырып, соңғы өнімнің өзіндік құнын төмендету көзделген. Соңғы жылдары уран өндіру саласындағы қызметкерлер барлық қиындықтармен күресіп, өндіру ісіне маманданып келеді. Жерасты ұңғымалық шаймалау әдісі – уран өндіру саласында кеңінен қолданылып, үлкен өндірістік күшке айналып келеді.
1 Громов В.В. Уранның химиялық технологиясына кіріспе . – М.: Атомиздат, 1978.
2 Е.С Бугенов, О.В Василевский. Уранның химиялық концентраттарын алудың физика-химиялық негіздері. Алматы, 2006.
3 Технико – экономическое обоснование промышленной разроботки месторождения « Канжуган».Технические собрания. Алматы, 2003.
4 Ақбердиев Ә., Молдабеков Ш.М. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары, 2 бөлім. Алматы, Химия, 1993.
5 Хакімжанов Т.Е «Еңбек қорғау».Алматы, 2008.
6 Жылыту, желдету және ауа баптау ҚР ҚНжЕ. 4.02.-05-2002. Ресми басылым. Астана , 2002.
7 Хакимжанов Т.Е. Сборник задач по охране труда и безопасности жизнедеятельности. Алматы, 2007.
8 Адамбаев М.Ж., Молдыбаева Т.С. Автоматты басқару теориясы. Алматы, 2005.
9 Бекбаев А.С., Хисаров Б. Автоматты реттеу теориясы. Алматы, 2005.
10 Косаткин А.Г. Основы процессы и аппараты химической технологии, Издание восьмое. М.; Химия, 1971.
11 Иштаева Ф.Қ., Костарева А.Г, Экология. Астана, 2008.
12 Мәуленова С.С., Бекмолдин С.Қ. Экономикалық теория. Алматы, 2003.
13 Шеденов Ө. К., Сағындықов А. Жалпы экономикалық теория, 2004.
2 Е.С Бугенов, О.В Василевский. Уранның химиялық концентраттарын алудың физика-химиялық негіздері. Алматы, 2006.
3 Технико – экономическое обоснование промышленной разроботки месторождения « Канжуган».Технические собрания. Алматы, 2003.
4 Ақбердиев Ә., Молдабеков Ш.М. Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары, 2 бөлім. Алматы, Химия, 1993.
5 Хакімжанов Т.Е «Еңбек қорғау».Алматы, 2008.
6 Жылыту, желдету және ауа баптау ҚР ҚНжЕ. 4.02.-05-2002. Ресми басылым. Астана , 2002.
7 Хакимжанов Т.Е. Сборник задач по охране труда и безопасности жизнедеятельности. Алматы, 2007.
8 Адамбаев М.Ж., Молдыбаева Т.С. Автоматты басқару теориясы. Алматы, 2005.
9 Бекбаев А.С., Хисаров Б. Автоматты реттеу теориясы. Алматы, 2005.
10 Косаткин А.Г. Основы процессы и аппараты химической технологии, Издание восьмое. М.; Химия, 1971.
11 Иштаева Ф.Қ., Костарева А.Г, Экология. Астана, 2008.
12 Мәуленова С.С., Бекмолдин С.Қ. Экономикалық теория. Алматы, 2003.
13 Шеденов Ө. К., Сағындықов А. Жалпы экономикалық теория, 2004.
КІРІСПЕ
Қазіргі уақытта ядролық энергияны қолдану тез дамуда. Алдағы уақытта
уран мен плутонийді қолданатын атомдық электр станциялар салу арқылы
энергияны пайдалануға үлкен мүмкіндік береді.
Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тән ерекше
қасиеттеріне байланысты, яғни, оның басқа көптеген түсті және сирек
металдардан ерекшелігі – радиоактивті ыдырауында және нейтрондар әсерінен
көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетінде.
Қазіргі заманғы атомдық техникада уранды ядролық отынның негізгі көзі
ретінде қолданады. Оның қолданылуы металдық уран негізіндегі жүйелермен
қатар, оның қосылыстары жүйелерін де қолдануға негізделген. Уран
технологиясында соңғы, яғни тауарлық өнімді үш түрге бөледі: металдық уран,
уранның қос тотығы және уран гексофториді.
Соңғы және аралық уран қосылыстарының әр түрлілігі, демек
технологиялық әдістердің сан алуандығы, өндірістік қайта жасаулар мен
кезеңдердің көптігі, соңғы өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылуы – уран
технологиясын күрделендіреді және терең теориялық, дәлірек айтқанда физика-
химиялық негіздерді талап етеді.
Уран технологиясы ядролық отынның химиялық технологиясында, жалпы
атомдық материалдар технологиясында маңызды орын алады.
Уран өндірісінде экстрациялық технологияны 20 жылдай қолданып келеді.
Сорбциялық технологиямен салыстырғанда экстракцияның көптеген
артықшылықтары бар. Экстракциялық технологияның қарапайымдығы мен жоғарғы
тиімділігі оның өнеркәсіпте тез енгізілуін және қолданылуын қамтамасыз
етті.
Заттарды экстракциялық бөліп алу әдісінің маңызы – белгілі жағдайларда
кейбір элементтердің тұздары, мысалы уранның (VI), плутонийдің (VI), торий
және т.б. сулы ерітінділерден сумен араласпайтын органикалық ерітінділерге
айтарлықтай мөлшерде өтуі мүмкін, бұл кезде элементтердің қосылыстарының
негізгі массасы сулы қабатта қала береді.
Аса терең және кедей кен орнын өңдеу үшін өндірілетін өнімнің өзіндік
құнын жоғарылатуға тура келеді. Бұл барлық пайдалы қазбалар үшін, әсіресе
жаңа энергетикалық жанар жағармай - уран болғандықтан, қазіргі кезде
атомдық энергетикада жоғары деңгейде дамып келеді.
Жоғарыда көрсетілген жағдайларды ескере отырып, уран өндіретін
қызметкерлерге өндірістік маңызды және қиын тапсырма болып, кедей кен орнын
өңдеу әдісін табу, сонымен қатар шаймалау үрдісіне кедергі болатын
геологиялық, таулы – техникалық және географиялық шарттарды ескере отырып,
соңғы өнімнің өзіндік құнын төмендету көзделген. Соңғы жылдары уран өндіру
саласындағы қызметкерлер барлық қиындықтармен күресіп, өндіру ісіне
маманданып келеді. Жерасты ұңғымалық шаймалау әдісі – уран өндіру саласында
кеңінен қолданылып, үлкен өндірістік күшке айналып келеді. Өзімізге белгілі
соңғы өнім болып табылатын уран тұздарының бағасы кен қойнауындағы пайдалы
компоненттердің құрамына тікелей тәуелді.
Бұл дипломдық жоба Оңтүстік Қазақстан облысы, Созақ ауданының
территориясына жататын ”Қанжұған” кен орнынан жер асты ұңғымалы қышқылдық
ерітінділерден жылдық өнімділігі 500 тонна болатын U3O8 сары кек алу үшін
цехты жобалауға арналған. Жобада сорбция, десорбция, экстракция,
реэкстракция және тұндыру үрдісімен алу технологиясы көрсетілген.
Жобада сондай-ақ, өндірістік процестерді қамтамасыз ету, қоршаған
ортаны қорғау және жер асты ұңғымалы шаймалау әдісімен уран шығару
кезіндегі кен орнының техника-экономикалық көрсеткіштерінен тұратын
бөлімдер қарастырылған.
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Технологиялық сұлбаның сипаттамасы
Пайдаланылып жатқан блоктардан уранды күкірт қышқылымен шаймалағаннан
кейін алынған өнімдік ерітінділер (ӨЕ) батырма сораптармен лайлар мен
құмдардан мөлдірлеу үрдісі жүретін құмтұндырғышқа айдалады.
Мөлдірленген өнімдік ерітінділер орталық сорапхана стансасының
сораптарымен қысыммен 3223 м3сағатына көлемде уранды сорбциялық
концентрациялау торабына беріледі. Уранды сорбциялық концентрациялау торабы
параллельдік режимде жұмыс істейтін, НСК – 3000 тұрпаттағы 11 : 112 поз.
сорбцияның он екі арындық колонналарымен жабдықталған.
Сорбция колонналарының өнімділігі ерітінділер бойынша сағатына 220-
300 м3 құрайды. Колонналар сорбенттің сығылған қабаттар режимінде жұмыс
істейді, сол себепті сағатына 220 м3 төмен көлемдік жылдамдықта
ерітінділерді сүзуге рұқсат етілмейді.
Қондырғыда, сорбция колонналарында АМП типті аниониттер қолданылады.
Олар ірілігі әртүрлі сфералық форма түріндегі түйіршіктер болып келеді..
Өлшемі 0,63 мм.ден 2,0 мм.ге дейінгі түйіршіктер негізгі жұмыс фракциясы
болып табылады.
Өнімдік ерітінділер колоннада төменнен жоғары қарай аниониттің
сығылған қабаты арқылы сүзгіленіп, иондық алмасу (анионит-ерітінді)
нәтижесінде уран бойынша тасталатын мөлшерге дейін кедейленеді (сарқылады).
Сорбция процесін басқару сорбцияның аналық ерітіндісіндегі уран
мөлшері бойынша жүргізіледі. Өнімдік ерітіндідегі уранның рұқсат етілген
мөлшері 3 мгл.ден көп емес. Өнімдік ерітіндіде уранның тасталатын мөлшерін
алғаннан кейін анионитті қайта тиеу жүргізіледі. Уран бойынша қанықтырылған
анионит 3м3 аспайтын көлемде колоннаның төменгі бөлігінен түсіріледі.
Сағатына 300 м3 көлемде сорбция аналығы 5 поз. қайта зарядтау
колоннасына беріледі, ал қалған бөлігі 27 поз. сыйымдылығына беріледі. 27
позициядан сораппен полигонға беріледі.
Ионит эрлифтімен айдалып, 2 поз. жуу колоннасына беріледі. Ионитту жуу
шаятын сумен жүзеге асырылады. Соңынан шаятын су қайтадан сорбцияға
беріледі.
Жуылған ионит эрлифтімен 3 поз. десорбция колоннасына беріледі.
Уранды десорбциялау нитратты ерітінділермен жүргізіледі. Десорбцияланатын
нитрат ерітіндісі 6 поз. сыйымдылығында дайындалады, ол араластырғышы бар
сыйымдылық, оған 4 поз. колоннасынан айналымдық шаю суы беріледі, ол
нитрат-ион (60-100 гл) бойынша берілген концентрацияға дейін амииак
селитрасымен (NH4NO3) қатайтылады.
Әзірленгеннен кейін десорбцияланатын ерітінді сораппен 7 поз.
сыйымдылығына айдалады. Сораппен бұл сыйымдылықтан 3 поз. колоннасына
беріледі.
Ионит десорбция колоннасынан эрлифтімен 4 поз. жуу колоннасына
айдалады және беріледі. Ионитті жуу шаюға арналған сумен жүргізіледі.
Соңынан соң шаятын су десорбцияланатын ерітіндіні дайындау үшін 6 поз.
сыйымдылығына беріледі.
Жуылған ионит 5 поз. колоннасына келіп түседі. Бұл жерде иониттің
сорбцияның аналық ерітіндісімен SO42- - формасына қайта зарядтау
жүргізіледі. Одан әрі регенерацияланған ионит эрлифтімен тиеу бункеріне 11
⁄ 112 поз. сорбция колонналарының жоғарғы бөлігіне айдалады.
Десорбция колоннасынан тауарлық уран регенераты 8 поз. сыйымдылығына
келіп түседі, ал одан әрі сағатына 23 м3 көлемде 9 поз. экстракторына
беріледі. Азот қышқылды десорбаттарды экстракциялық өңдеу 9 поз.
араластырғыш-тұндырғыш тұрпаттағы 6 сатылы экстракторларында жүзеге
асырылады. Араластырғышта фазаларды араластыру араластырып тұратын
құрылғының көмегімен жүргізіледі, тұндырғышта тұндыру фазалардың үлес
салмағының айырымының әсер етуімен жүргізіледі.
24 поз. сыйымдылығында экстрагенттер, ди-2-этилгексил-фосфор қышқыл
қоспасы (Д2ЭГФК) және керосин-абсорбентте триалкиламин (ТАА) дайындалады.
Дайындалғаннан кейін экстрагент сораппен 23 поз. сыйымдылығына беріледі.
Дайын экстрагент 23 поз. сыйымдылығынан сораппен сағатына 5 м3 көлемде 9
поз. экстракторға келіп түседі.
9 поз. экстрактордан шығатын қаныққан органикалық фаза 10 поз.
жуғышында техникалық сумен артық қышқылдықтан жуылады. Экстракция өнімдері
9 поз. экстракторынан 11 поз. жуғышына келіп түседі.
Қышқыл ерітінділерден жуылған қаныққан органикалық фаза 10 поз.
жуғышынан каскадпен орналасқан 12; 13; 14; 15 поз. араластырып тұратын
құрылғысы бар сыйымдылыққа қаттыфазалық реэкстракцияға жіберіледі, ал су
фазасы 10 поз. жуғышынан сорбцияға жіберіледі.
Уранды реэкстракциялау аммонии корбанаты тұзының 20 % ерітіндісімен
(АКЕ) фазалардың Vорг. : Vсу. = 1:1,5 қатынасында жүргізіледі.
Реэкстракцияға арналған КТЕ ерітіндісі 21 поз. араластырып тұратын
құрылғысы бар сыйымдылығында дайындалады, ол жерден сорап арқылы 22 поз.
сыйымдылығына айдалады. Реэкстракцияланатын ерітінді 22 поз. сыйымдылығынан
сораппен 13 поз. сыйымдылығына (реэкстракторға) беріледі.
Реэкстракциядан кейін құрамында АУТК кристалы бар қойыртпақ сораппен
16 поз. конус-тұндырғышына беріледі, ол жерде оның үш фракцияға бөлінуі
жүреді.
Органикалық фаза 11 поз. жуғышына жіберіледі, бұл жерде экстрагентті
экстракциялау процесіне дайындау мақсатында (Н+− нысанына ауыстыру) 9 поз.
экстракторынан экстракция өнімдерімен жуылады. Дайындалған органика 23
поз. сыйымдылығына қайтарылады, ал су фазасы 11 поз. жуғышынан сорбцияға
жіберіледі.
Су фазасының бір бөлігі 16 поз. конус-тұндырғышынан гидробекіткіш
арқылы 12 поз. сыйымдылығындағы қаттыфазалық реэкстракцияға келіп түседі,
ал қалған бөлігі 20 поз. сыйымдылығына келіп түседі. 20 поз. сыйымдылығынан
сораппен 21 поз. сыйымдылығына беріледі, ол жерде карбонаттық ерітінді
арқылы 180 – 200 гл концентрацияға дейін аммонии карбонаты тұздарымен
нығайтылады және одан әрі қаттыфазалық реэкстракцияға жіберіледі.
АУТК кристалдары 16 поз. тұндырғышының конусы арқылы мерзімді түрде,
жиналғанына қарай 18 поз. сыйымдылығына құйылады, керосин-абсорбентімен
және АКТ ерітіндісімен қойыртпақтанады, 15 минут ішінде араласады, сонан
соң фазаларға бөлу үшін сораппен 17 поз. конус-тұндырғышына айдалады.
Органикалық фаза 17 позициядан 23 поз. сыйымдылығына жіберіледі. Су фазасы
20 поз. сыйымдылығына шығарылады.
АУТК кристалдары 17 поз. тұндырғышынан 19 поз. сыйымдылығына құйылады,
ол жерден 26 поз. барабандық айналатын вакуум-сүзгілеріне сүзгіден өткізуге
жіберіледі. Қойыртпақтың тығыздығын реттеу үшін 19 поз. сыйымдылығына
техникалық судың берілуі қарастырылған.
Су сүзбе 20 поз. сыйымдылығына вакуум-сораппен жасалатын вакуумның
көмегімен шығарылады.
Сүзгіден өткізген АУТК кристалдары сүзгі барабанынан пышақпен қырып
алынады.
1.2 Технологиялық процесті іске қосу
Сорбциялау процесін іске қосу үшін алдымен 11 – 112 поз. сорбциялық
колоннасын ионитпен толтыру қажет. Толтырылғаннан кейін вентильді ашып,
керекті шығынды тапсыра отырып ӨЕ беріледі. Сонан соң иониті уранмен
қанықтырғаннан кейін 11 поз. колоннасына баратын ӨЕ вентильін жабамыз және
17 поз. колоннасына баратын вентильді ашамыз. 11 поз. колоннасынан
эрлифтімен 3 м3 көлемде қаныққан ионитті аламыз және оны 3 поз. жуу
колоннасына береміз, ал жоғарыдан 3 м3 көлемде таза (жаңа) ионитті береміз.
Шайылғаннан кейін ионит эрлифтімен десорбцияға беріледі. Бірақ алдымен 6
поз. сыйымдылығында десорбцияланатын ерітінді әзірленеді. Ерітіндіні
дайындағаннан кейін вентильді ашып, сорапты іске қосамыз және ерітіндіні 7
поз. сыйымдылығына айдаймыз. 7 поз. сыйымдылығынан 3 поз. сыйымдылығына
десорбцияланатын ерітіндіні беру үшін вентильді ашып, сорапты іске қосу
қажет. Десорбат 8 поз. сыйымдылыған өзі ағып барады. Десорбциядан кейін
кедейленген (сарқылған) ионит эрлифтімен 4 поз. шаю колоннасына беріледі
және одан әрі ионитті қайта зарядтау үшін 5 поз. колоннасына эрлифтімен
беріледі. Қайта зарядттаудан кейін ионит қажетті мөлшерде сорбциялау
процесіне беріледі.
Экстракциялау процесін іске қосу үшін экстракторды экстрагентпен
қажетті мөлшерде толтыру керек. Бұл үшін 9 поз. экстракторының экстрагент
беретін вентильдерін ашу қажет және экстрагенттің қажетті шығынын тапсыра
отырып сорапты іске қосу керек. Одан әрі десорбат берілетін вентильдерді
ашамыз және қажетті шығынды тапсыра отырып, сорапты және араластырғышты
іске қосамыз. Осыдан кейін рафинат және қаныққан экстрагент шықпасындағы
вентильдерді ашамыз.
10 поз. шайғышындағы техникалық суды беретін вентильді ашамыз және
одан әрі су фазасы шығатын жердегі вентильді ашамыз. Осының барлығын
органикалық және су фазаларының қатынастарын реттей отырып жасау қажет.
Реэкстракция торабын іске қосар алдында толтырылады:
- 12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтары 20 поз.дан айналымдағы карбонат
ерітіндісімен, ал айналымдық ерітінді болмаған жағдайда 22 поз. дағы таза
карбонат ерітіндісімен, сонан соң араластырғышты іске қосамыз.
- 22 поз. сыйымдылығын 21 поз. таза карбонат ерітіндісімен.
- аммиак суының 25 поз. цехтық арындық сыйымдылығы аммиак суының
қоймасынан толтырылуы тиіс.
- 16 поз. үшфазалық конус-тұндырғыш айналымдық карбонат ерітіндісімен,
ал ол болмаған жағдайда таза карбонат ерітіндісімен толтырылады.
Сорапты қосар алдында реэкстракция сыйымдылығынан үшфазалық
тұндырғышқа жіберетін вентильді ашу қажет.
12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтары арасындағы вентильдерді ашу керек.
16 поз. конус-тұндырғышынан айналымдық карбонат ерітіндісінің
вентильін 20 поз. сыйымдылығына ашу керек және одан әрі реэкстракция
процесі кезінде фазалардың қатынасын реттеу үшін 12 поз. сыйымдылықтағы
вентильді ашу қажет.
13 поз. сыйымдылықтағы аммиак суының вентилін ашып, органикалық
заттардың шығынына пропорционалды аммиак суының шығынын белгілеу керек.
Егер айнылмдық карбонат ерітіндісі жетпеген жағдайда іске қосу
мерзіміне фазалар қатынасын ұстап тұру үшін оны 20 поз.дан айдау қажет.
Кристалдар қойыртпақтары органикалық және су фазаларымен сораппен 15
поз. сыйымдылығынан 16 поз. бөлу фазасындағы конус-тұндырғышына айдалады.
22 поз.дан таза карбонат ерітіндісі сораппен үздіксіз реэкстаркцияға
түсетін бай органиканың пропорционалды көлемі 13 поз. реэкстракция
сыйымдылығына беріледі.
16 поз. қойылтқыш-тұндырғышы жұмысқа қосар алдында АУТК кристалдарының
қойыртпақтарымен (АУТК, карбон ерітіндісі, органика) толтырылуы тиіс.
18 поз. керосин айдалған, 22 поз. таза карбонат ерітіндісімен
толтырылған.
18 поз. сыйымдылығына шамамен 200л. керосин құйылады, шамамен 1 м3
таза карбонат ерітіндісі айдалады, ол 8-10 % (80-120 гл) концентрацияға
дейін сумен араластырылады, су көлемі шамамен 1 м3. Осыдан кейін 16 поз.
қойылтқыш-тұндырғышынан шамамен 1,5 м3 АУТК кристалл қойыртпағы (максималды
тығыздық) араластырғыш қосылып тұрған кезде 18 поз. сыйымдылығына құйылады.
Араластырылғаннан кейін 15 минут ішінде қойыртпақ 17 поз. қойылтқыш
тұндырғышына сораппен фазалар бөлінуіне айдалады.
17 поз. тұндырғышында қойыртпақ жиналғаннан кейін 19 поз.
сыйымдылығына құйылады. Органикалық фаза 17 поз. тұндырғышынан 18 поз.
қайта қойыртпақ сыйымдылығына құйылады, бұл кезде 23 поз. вентилі жабық, ал
18 поз. вентилі ашық болуы тиіс. Органиканың осындай қайтарымы 8-10
циклдан кейін жүргізіледі, осыдан кейін органика 23 поз. сыйымдылығына
құйылады, бұл кезде 18 поз. вентилі жабық, ал 23 поз. вентилі ашық болуы
тиіс. Органика қайтарым циклдарының саны Д2ЭГФК экстрагентпен керосин
қаныққанының нәтижесі бойынша анықталынады.
17 поз. тұндырғышындағы су фазасы гидробекітпе арқылы 20 поз.
сыйымдылығына құйылады, ол карбонат ерітіндісін дайындау үшін қолданылады.
17 поз. тұндырғышында АУТК кристалдары жиналғаннан кейін оларды
максималды тығыздық кезде 19 поз. сыйымдылығына шамамен 1,5 м3 қойыртпақ
көлемімен құйылады және технкалық су беріледі.
19 поз. сыйымдылығынан қойыртпақ ашық вентиль кезінде 26 поз. вакуум-
сүзгішіне сораппен айдалады [1].
1.3 Цехтың тоқтауы
Сорбция процесі тоқтату үшін ең алдымен ӨЕ беру және 11 – 112 поз.
колонналарындағы иониттерді айдайтын желідегі вентилдерді жабу қажет. 3
поз. десорбция колоннасындағы сорапты өшіру және десорбтайтын ерітіндіні
беру вентилін жабу керек. 2,3 поз. шаю колонналарындағы су беретін
вентилдерді жабу керек.
Экстракция процесі тоқтату үшін десорбат және экстаргенттерді беретін
сораптарды өшіру, десорбат және экстрагенттерді беретін вентилдерді жабу, 9
поз. экстракторындағы қаныққан экстрагент және рафинаттарды шығаратын
вентильдерді жабу керек, бұдан кейін араластырғышты тоқтату керек. 10 поз.
шаятын сыймдылығындағы су беретін және су фазасы шығатын жердегі
вентильдерді жабу қажет.
Реэкстракция процесін тоқтату үшін 22 поз. сыйымдылығынан 13 поз.
сыйымдылығына жаңадан дайындалған карбонат ерітіндісін айдайтын сорапты
тоқтату және вентильдерді жабу керек. 22 поз. сыйымдылығындағы
араластырғышты тоқтату керек.
25 поз. сыйымдылығынан 13 поз. сыйымдылығына жіберілетін аммиак
суындағы вентильді жабу керек.
16 поз. конус тұндырғышынан 12 поз. сыйымдылығына айдалатын айналымдық
карбонат ерітіндісінің вентилін жабу керек.
12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтар арсындағы вентильдерді жабу қажет.
15 поз. сыйымдылығынан 16 поз. конус-тұндырғышына ерітінділерді
айдайтын сорапты тоқтату және вентильдерді жабу керек [2].
2 Процестің материалдық балансын есептеу
2.1 Сорбцияның материалдық балансын есептеу
Біздің жобадағы цехтің өнімділігі 500тонна U3O8 уранның шалатотығы
жылына практикадағы көрсеткіштер бойынша ерітіндідегі U3O8 70 мгл немесе
70 гм3 U3O8 -ның бөлініп алынуын сорбцияда – 99 % десорбцияда 99 %,
экстракцияда 99 %, реэкстракцияда 99 %, тұндыруда 98 %, кептіру мен
күйдіруде 99 % деп қабылдаймыз.
Онда сорбцияға берілетін U3O8 ның мөлшері сағатына:
5000000,99*0,99*0,99*0,99*0,98*0,9 9*24*330 = 67.74 кг U3O8 сағ =
67740 мгсағ.
Олай болса сорбцияға берілетін өнімдік ерітіндінің мөлшері:
6774070=967.72 м3сағ.
Сорбция үшін 0:С = 1:3 қатынасын аламыз. Өнімдік ерітіндіден уранды
сорбциялау үшін керекті АМП – п типтегі шәйірдің мөлшерін есептеп аламыз.
Шәйірдің (АМП-п) керекті мөлшері мынадай:
967.72 3 = 322.57м3
Бастапқы деректерге сәйкес шәйір бетіндегі уран сорбциясының
коэффициенті 99 %.
Шәйір бетіндегі бөлініп алынған уран мөлшері:
67.74 *0,99 = 66.96 кг
Ерітіндіде қалғаны:
67.74 -66.96 = 0,68 кг
Шәйірдің (АМП-п) тығыздығы 1,1 гсм3 немесе 1100кгм3
333.57 *1100 = 354827 кг шәйір
Сорбцияға берілетін ерітінді тығыздығы 1,02 гсм3
967.72 *1,02 = 987.07 кг
Сорбцияның материалдық балансын құраймыз:
Сорбцияның материалдық балансы төмендегі 2.1 - кестеде келтірілген
2.1 - кесте
Сорбцияның материалдық балансы
Кіріс кг Шығыс кг
Өнімдік ерітінді 987.07 1. Қаныққан шәйір 354894.74
оның ішінде U3O8 67.74 оның ішінде U3O8 66.96
2. Шәйірдің АМП-п 354827 2. Шыққан ерітінді 920.11
оның ішінде U3O8 0,68
Барлығы 355881.81 Барлығы 355881.81
2.2 Десорбцияның материалдық балансын есептеу
Үрдіс қарама-қарсы ағынды режимде жұмыс істейтін десорбция каскады
аппараттарында жүзеге асады.
Қолданылатын ерітінділерге байланысты десорбцияда мынадай процестер
жүреді:
[UO2 (SO4)3] (R4N)4+4Cl-↔4[R4N]+Cl-+[UO22+]+3SO4 2- (1)
[UO2(SO4)3] (R4N)4+4NO3- ↔4[R4N]+ NO3- +[UO22+]+3SO42- (2)
Десорбцияға керекті ерітінді ретінде 15 пайыздық H2SO4 ерітіндісін
қолданамыз.
Сорбция ерітіндісінде уранның мөлшері 25 гл U3O8 болу керек деген
шартқа сүйеніп, десорбцияға кететін ерітінді шығынын есептейміз.
Шәйірдегі уран мөлшері 66.96 кг, онда десорбциялық ерітінді мөлшері
мынадай болады:
66.96 25=2.68 м3
Десорбция ерітіндісінің тығыздығы 1,035 кгм3, олай болса:
2.68 *1035=2773.8 кг
Десорбция кезінде бөліп алу коэффициенті =99 пайыз, онда десорбция
ерітіндісіне сіңірілген уран мөлшері мынадай:
66.96 *0,99=66.29 кг
Шәйірде қалғаны:
66.96 -66.29=0,67 кг
Десорбцияның материалдық балансын құрамыз. Ол төмендегі 2.2 - кестеде
келтірілген.
2.2 - кесте
Десорбцияның материалдық балансы
Кіріс кг Шығыс Кг
1. Қаныққан шәйір 354894.74 1. Десорбциядан
оның ішінде U3O8 66.96 шыққан сорбент 354827
2. Десорбция ерітіндісі 2773.8 оның ішінде U3O8 0,67
2.Регенерат 2774.47
оның ішінде U3O8 66.29
Барлығы 357735.5 Барлығы 357735.5
2.3 Экстракцияның материалдық балансын есептеу
Десорбциядан шыққан ерітіндіні экстракцияға жібереміз. Экстракцияны
Д2ЭФК. Практикалық мәліметтерге сәйкес фазалар қатынасын С:О=1:5 деп
аламыз. Керекті экстрагент мөлшерін төмендегідей есептеп аламыз:
2.68*5= 13.4 м3 экстрагент
Экстракияның материалдық балансын құрып аламыз.
Экстракция процесі кезінде уранның экстрактқа өтуін 99 пайыз деп
алсақ:
66.29*0,99=65.63 кг
Рафинатқа:
66.29-65.63 =0,66 кг өтеді.
Экстракцияның материалдық балансы 2.3 - кестеде көрсетілген.
2.3 - кесте
Экстракцияның материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Экстрагент 13.4 1. Экстракт 79.03
2. Реакциядан 2774.74 құрамындағы U3O8 65.63
кейінгі ерітінді 2.Рафинат 2708.84
құрамындағы U3O8 66.29 құрамындағы U3O8 0.66
Барлығы 2854.16 Барлығы 2854.16
2.4 Реэкстракцияның материалдық балансын есептеу
Реэкстракцияны деминерализацияланған сумен жүргізеді. Практикалық
деректерге сәйкес судың мөлшерін экстрактқа қарағанда 2 есе артық аламыз,
сонда:
79.03*2= 158.06 кг
Реэкстракция кезінде уранның сулы фазаға өту коэффициенті =0,9%, онда:
65.63*0,99=64.97 кг
Экстрактта:
65.63-64.97=0,66 кг қалады.
Реэкстракцияның материалдық балансы 2.4 - кестеде көрсетілген.
2.4 - кесте
Реэкстракцияның материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Экстракт 79.0 1.Реэкстракт 223.03
құрамындағы U3O8 65.63 құрамындағы U3O8 64.97
2. Деминерализа- 158.06 2.Органикалық ерітінді 14.06
цияланған су құрамындағы U3O8 0,66
Барлығы 302.72 Барлығы 302.72
2.5 Тұндырудың материалдық балансын есептеу
Тұндыруды (NH4)2 CO3 -пен жүргіземіз. Практикалық мәліметтерге сай
(NH4)2 CO3 пен реэкстрактың қатынасы 1,5:1. Онда (NH4)2 CO3 мөлшері:
223.03*1,5=334.545 кг.
Басқа мәліметтерге сай тұнған АУТК-дағы U3O8 –дің массалық үлесі
85пайыз. Онда тұнба салмағы:
64.97*(10085)=76.44 кг.
Тұндыру процесінде 98 пайыз U3O8 бөліеді.
76.44*0,98=74.91
Реэкстракта қалады:
76.44-74.91=1.53 кг
Тұндырудың материалдық балансы 2.5 - кестеде келтірілген.
2.5 - кесте
Тұндырудың материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Реэкстракт 223.03 Тұнба АУТК 76.44
құрамындағы U3O8 78,51 (NH4)4 [UO2(CO3)3] ) 74.91
2. (NH4)2 CO3 334.545 құрамындағы U3O8 484.735
2.Қалдық ерітінді
Барлығы 636.085 Барлығы 636.085
2.6 Күйдірудің материалдық балансын есептеу
Алынған тұнбаны 600-900 С0 да күйдіреміз. Одан кейін дайын өнім - U3O8
аламыз.
3(NH4)4 [UO2(CO3)3] ) = U3O8 + 3NH3 + 9CO2
(3)
Күйдіруде уранның бөлініп алынуы 99 пайыз, сонда:
74.91*0,99=74.16 кг
Күйдірудің материалдық балансы 2.6 - кестеде келтірілген.
2.6 - кесте
Күйдірудің материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
(NH4)4 [UO2(CO3)3] ) 76.44 U3O8 76.44
Қоспалар 1,53
құрамындағы U3O8 0,75
Барлығы 76.44 Барлығы 76.44
Бұл өнім – дайын өнімнің сапасына қойылатын талаптарға сай. Менің
алған өнімім күйдіргеннен кейін: 99 пайыз U3O8 тұрады [3].
3 Жабдықтарды таңдау және есептеу
Сорбция жабдығын таңдау және есептеу
Сорбция жабдықтарын таңдау және есептеу СНК колоннасының диаметрі 3
метр, биіктігі 12 метр. Осы берілгендер бойынша колоннаның көлемін
есептейміз:
V= π*D2 *H
(4)
V =3,14*32*12=84,78 м2
Сорбция колоннасының көлденең қимасының ауданын табамыз:
S= π*D2 *H
(5)
S =3,14*32*12=7,065 м2
Колоннаға берілетін ерітіндінің жылдамдығын анықтау үшін, колоннаға
берілетін ерітіндінің сызықтық жылдамдығын анықтап алу қажет.
Wc=1354,7=0,37 м3c
Алынған нәтижелерді ескеріп, колоннаға берілетін ерітінді жылдамдығын
табамыз:
W=0,37=0,052 м3c
Колоннаның диаметрі белгілі, енді сорбенттің жұмыстық қабатының
биіктігін анықтаймын, ол мынадай болады:
H0=2,6 4√D= 4√3=3,4 м
Сорбент қабатының қорғану әсері коэфициентін келесі түрде анықтаймыз:
K=CpW*Cпр
(6)
K =0,0460,00007*2,06=319 ссм
Осылайша алынған нәтижелерге сүйенсек менің жылдамдығым практикада
болғаннан артық. Жылдамдықты керекті мөлшерге дейін азайту үшін 6
сорбциялық колонна қою керек:
W=0,37=0,0089 м3с
3.2Десорбция жабдығын таңдау
Десорбциялық колоннаны есептеуде классикалық әдісті қолданамыз.
Десорбция колоннасының диаметрін десорбциялаушы ерітіндінің колоннаға
берілген кездегі жылдамдығы арқылы анықтау керек:
Dp=
Sp–колоннаның колденең қимасының ауданы, практикалық мәліметтерде ол 3
метрге тең.
СДК колоннасының диаметрі 2м2, СДК-2000 колоннасынан басқа СДК-1500
стандартты колонна бар, оның диаметрі 1,5 м2.
Колонна биіктігі мына формула арқылы анықталады:
H=V =20=6,8 м
СНК-2000 колоннасының стандартты биіктігі – 7,5 метр. Құрылғыға 3
десорбция колоннасын, 3 қайта қанықтыру колоннасын және 3 қайта аулау
колоннасын қосамыз.
Үрдіс барлық стадияларды қосқанда 10 сағаттай жалғасады.
3. Барабанды грохотты таңдау
Қаныққан анионитті буферлі астаудан қайта аулау колоннасына жібермей
тұрып сумен жуады.
Бүгінгі таңда шәйірді жуу үшін барабанды грохотты қолданған тиімді.
Қайта аулау колоннасына бір реткі максималды тиеу 5 м3. Бұл көлемге БГ-
1 барабанды грохот сай келеді. Оның өнімділігі 25 м3сағ анионит бойынша.
Анионитті жуу денитрация процесі алдында қолданылады.
Құрылғыға 3 барабанды грохот БГ-1 қосамыз.
3.4 Тұндыру колонналарын таңдау
Бір сағаттық тұндыру цикліне келіп түсетін көлемге байланысты тұндыру
колоннасын таңдаймыз.
Тұндыру процесінде өнімдік регенераттың сатылы pH нейтрализациясы
жүреді, pH – 1,2 ден 7,5 ке дейін. Практикада көрсетілгендей егер өнімдік
регенераттың нейтралдануы неғұрлым баяу жүрсе, сары кектің кристалдарының
физикалық көрсеткіштері де соғұрлым сапалы болады.
Сондықтан құрылғыға АОП-1500 аппаратын қабылдаймыз.
3.5 Экстракция қондырғысын таңдау және есептеу
Негізгі қондырғы ретінде жәшік типті араластырғыш-тұндырғыш
экстракторды қабылдаймыз.
Бастапқы мәліметтер
Фазалар бойынша шығын
ауыр QI = 3,75м3сағ жеңіл QII = 18,75м3сағ
Араластырғыш камерадағы фазалар жанасу уақыты ТI = 2,5 мин;
Тұндыру камерасындағы фазалардың жанасу уақыты ТII = 12 мин.
Жанасудың теориялық сатысын табамыз. Сатыларда есептеу үшін, бұрында
өткізілген Д2ЭГФК және ТАА экстрагенттерімен уранды экстракциялау
зерттеулерінің нәтижелерін пайдаланамыз. Төменде 2.7 - кестедегі
мәліметтерді қабылдаймыз.
2.7 - кесте
Уранды экстракциялау зерттеулерінің нәтижелері
Рафинаттағы Экстракттағы
уран концентрациясы, гл уран концентрациясы, гл
(тепе-теңдік жағдайда)
30 29,8
15 29,5
12 7,3
4,4 22,8
0,01 0,2
0:С=5:1 болғанда концентрациясы 0,47 мольл болатын 150 гл
экстрагентпен уранды экстракциялау, уранды 30гл экстрагентпен бірақ
0:С=1:1 қатынасында экстракциялауға пара-пар болады, өйткені концентрациясы
0,47 мольл болатын бұл экстрагенттің сиымдылығы 30 гл болады.
Осы мәліметтерге сүйене отырып экстракция изотермасын құрамыз.
Изотерма уранның органикалық фазадағы тепе-теңдік концентрациясының
сулы фазадағы тепе-теңдік концентрациясына тәуелділігін көрсетеді. Жұмыс
сызығы x,y нүктелеріндегі координаттары арқылы тұрғызылады.
x – уранның рафинаттағы қалдық концентрациясы;
y – уранның экстрагенттегі бастапқы концентрациясы.
Жұмыс сызығының бұрышы – сулы және органикалық фазалардың тангенсіне
тең болады.
Сатылар санын анықтау үшін жұмыс сызығының перпендикулярымен қиылысқан
нүктесінен изотерма сызығымен қиылысқан нүктесіне дейін қисық сызық
тұрғызылады.
Перпендикуляр x осьінде тұрғызылады.
Ол уранның сулы фазадағы бастапқы концентрациясын көрсетеді.
Теориялық жанасу сатылар саны = 4;
ПЭК – тің есепке алғанда сатылар саны 40,75=5,3333≈6
Араластыру және тұндыру камераларының көлемін мына формуламен табамыз:
VI=(Q60)*TII=(22,560)*12=4,5 м3
VII=(Q60)*TI=(22,560)*2,5=0,94 м3
Араластырғыш камераның өлшемдерін қабылдайық:
Ені - 950 мм;
Ұзындығы - 950 мм;
Биіктігі - 1400 мм.
Онда араластырғыш камераның көлемі:
VII=1,26 м3, толтыру коэфициенті 0,941,26=0,75
Тұндырғыш камераның өлшемдерін қабылдайық:
Ені 950 мм;
Ұзындығы 3200 мм;
Биіктігі 1900 мм.
Онда тұндырғыш камераның көлемі:
VI=5,776 м3, толтыру коэфициенті 4,55,776=0,78
Алты сатыдан тұратын қондырғының көлемі:
V=( VI+ VII)*n=(5,776+1,26)*6=42,216 м3
n – сатылар саны.
Кіретін және шығатын ерітіндіге арналған патрубкалардың диаметрі
мына теңдеу арқылы анықталады:
d=√4*Q
π*w
(7)
мұндағы, w – ағынның орташа жылдамдығы мсек;
Десорбат кіретін патрубканың диаметрі:
_______
d=√ 4*3,75 = 0,036 м;
3,14*3600*1
d ≈ 40мм деп қабылдаймыз;
онда ағынның жылдамдығы:
w= 4*3,75_______ = 0,829 мc
3,14*0,042 * 3600
Экстрагент кіретін патрубка диаметрі:
d=√ 4*18,75______ = 0,033 м;
3,14*3600*0,2
d = 100 мм деп қабылдаймыз;
онда ағынның жылдамдығы:
w= 4*18,75_________ = 4,15 мc
3,14*0,12 * 3600
4. Қосалқы қондырғыларды таңдау
Тұндыру бассейнінен өнімдік ерітіндіні цехқа айдау үшін орталық сорап
бекеттерінде (ОСБ) орналасқан сораптар пайдаланылады. ОСБ цехтан 20 метрдей
алшақтықта орналасқан. Өнімдік ерітіндіні (ӨЕ) магистралды құбырлар арқылы
айдайды. Сорбция бөлімінің сағаттық өнімділігі 1357,4 м3 сағ құрайды.
Мұндай өнімділікке 14НДСД-15К немесе Гном маркалы сорабы сәйкес келеді.
Бұл сораптардың өнімділігі 2300 м3сағ.
Қондырғыға екі 14НДСД-15К сорабын қабылдаймыз. Оның біреуі резервті.
Цехтан шыққан ерітінділерді айдау үшін де екі 14НДСД-15К сорабын
қабылдаймыз.
Сонымен цехтың ішіндегі жүретін процестерге ерітіндіні айдау үшін тағы
22 сорап қабылдаймыз. Оның 11 резервті.
Ал қалған айдаулар эрлифт көмегімен жүзеге асады.
3.6 Тұндыру бассейндерін таңдау
Жобаға қабылдаймыз:
- ӨЕ – ге арналған тұндыру бассейні 1 дана;
- Процестен шыққан ерітіндіге арналған тұндыру бассейні 3 дана.
Тұндыру бассейндерінің көлемі 500 м3 [4].
4 Еңбекті қорғау
4.1 Қауіпті және зиянды заттар анализі
Өндірістік жағдайларда байыту фабрикаларының ішінде, технологиялық
процестер нәтижесінде түзілетін заттар және электр тоғының әсерінен
адам ағзасына потенциалды қауіп төнеді. Осындай жағдайлар қауіпті
ауруларға әкеп соқтыру мүмкін.
Кен басқармасында қолданатын, уранды жерасты шаймалау арқылы
өндіру ҚР ҚНжЕ № 3.01-01-2002 и ҚР ҚНжЕ № 1.01-01-2001"Атом өнеркәсібінің
кәсіпорындарын салу және жұмыс істету туралы негізгі ережелер мен
нормалар жиынтығы" бойынша 5 класс 4 категориялы өндіріске жатады.
Қышқыл ерітінділер, күкірт қышқылы және сульфаттар аэрозольдары,
табиғи уран активтілігі, жұмыс істейтін персоналға әсер ететін
қауіпті факторлардың негізгі көзі болып табылады.
Кен орнына жұмысқа тұратын бүкіл жұмысшылар медициналық
комиссия мен еңбек қорғау бөлімінде кіріспе инструктаж өтулері
тиіс. Инструктаждың қалған түрлерін (алғашқы, қайталанған, планнан тыс
және бағытталған) учаскелерде жүргізіледі.
Келісімшартта зиянды, қауіпті, сондай-ақ өте зиянды, өте қауіпті
шарттарда еңбек ететін жұмысшылардың бірқатар тізімі ескерілген. Кен
орнында зиянды және өте зиянды еңбек шарттарында жұмыс істейтін
жұмысшылар мен ИТЖ жыл сайын медециниалық профтексеруден өтеді.
Профтексеруден міндетті түрде өту керек жұмысшылар тізімі, аудандық
СЭС те келісіліп кенбасқарманың директоры оны бекітеді. Ауру
жұмысшыларға медсанбөлімде және кеніштерде, арнайы сол мақсатта
жабдықталған фельдшерлік пункттерде профилактикалық ем көрсетіледі.
4.2 Зиянды заттардан уланудың қауіпсіздігін қамтамасыз ету
Өнімдік ерітіндіні өңдеу цехында қолданатын реагенттер:
- 1 сортты техникалық күкірт қышқылы;
- А маркалы аммиак селитрасы.
- Реагенттердің негізгі қоймасы орталық автотасымалдағыш
базасының территориясында орналасқан. Күкірт қышқылы
негізгі қоймадан төгілуді болдырмайтын арнайы
жабдықталған көлікпен жеткізіледі.
Өндірістік алаңда қышқыл ашық қоймада орналасқан
әрқайсысы 100м3 болатын екі тік резервуарларда сақталады. Ол 2 айдан
көп уақыт- қа жетеді. Қышқылдың автоцистернадан бакқа құйылуы
механикалық жолмен жүзеге асырылады. Бакты толтырғанда биіктігі 15см
бос орын қалу керек. Қышқылды айдамай тұрып, көлемдік жинағыштың
толу дең- гейін көрсететін дабылдың беріктігін тексеру қажет.
Қышқылдың жерге төгілуін болдырмау үшін бактарды арнайы қышқылға
тұрақты плитка- лармен қапталған поддондарға орналастырады.
Аммиак селитрасы 50кг-дық, аузы тігілген полипропиленді қаптарда
жеткізіледі.
Санитарлық норма бойынша селитра адам ағзасына әсер ету дәреже-
сі бойынша қауіптіліктің 4 класына, ал өртқауіптілігінің В
категориясы- на жатады. Сондықтан оның қоймаланып сақталуы үшін,
селитраның 12 күндік қорын және аммиактың бөлінуін болдырмайтын 180С
температу- раны қамтамасыз ететін бөлек бөлме беріледі.
Реагенттердің сақтау қоймалары және ерітіндіні дайындау түйіні
жал- пыайналымды және апаттық желдету жүйелерімен жабдықталған.
Жұмысшы персонал демалу органдарының қауіпсіздігі үшін
противогаздар мен респираторлар қолданады.
4.3 Қауіпсіздік техникалық шаралар
Фабрикадағы қауіпті және зиянды факторлармен күресу жолында,
жобада бірқатар шаралар қарастырылған:
1. Жұмысшы персоналдың ерітінділер және ионитпен тікелей
контактісін болдырмау үшін көлемдік қондырғылар
герметизирлен.
2. Дененің ашық жерлеріне кездейсоқ тиіп кеткен ерітінділерді
жуатын арнайы фонтандар мен раковиналар қарастырылған.
3 ҚР ҚНжЕ № 1.01-01-2002ге сәйкес ерітінділер мен қышқылдар-дың
құбырлары белгілеуіш түске боялып, олардың фланецті қосылыстары
арнаулы қаптаулармен қапталады.
4 Қондырғыларға қызмет көрсету үшін арнайы алаңдар
қарастырылған.
5 0,5м биіктікте орналасқан барлық алаңдар баспалдақтар мен
биіктігі 1м-ден төмен емес қоршаулармен жабдықталады. 0,5м-ден төмен
орналасқан алаңдар 100 көлбеу пандустармен жабдықталады.
6 0,3м-ден жоғары орналасқан алаңдар сатылар саны 3-18 болатын
басалдақпен жабдықталады. Жиі қолданылатын баспалдақтардың көлбеу
бұрышы 450. Баспалдақ ені- 0,7м. Алаңдардың, сатылардың полдары тегіс,
тайғанақ емес болады. Қондырғылар мен қабырға арасы 1м-ден көп.
7 Қондырғылардың жөндеу қызметі мен жүктердің тасымалдануы
жүктасығыш механизмдер арқылы жүзеге асырылады.
8 Қондырғылардың тексеріп жөндеу үшін тоқтатылған кезінде
0,00;6,00; 9,00; 14,00; нүктелерінде гидрожиғыштар ескерілген.
9 Технологиялық ерітінділер жуындылармен бірге технологиялық
процеске қайта оралады.
10 Жалпыалмасу желдеткішінен шыққан газды тастандылар ПДК
деңгейінен аспайды.
11 Қондырғыны басқаруды тұрып қызмет еткен кезде 1-1,6м, ал
отырып қызмет еткенде 0,6-1,2м биіктікте түйме түрінде
орналастырады. Басқару бекеттері және панельдері басқарылып жатқан
аппаратты және оған тиесілі жерлерді жақсы көрсететін жерде
орналастырады.
12 Жоба бойынша технологиялық процесті жүзеге асыру барысында
сондай-ақ тұйық су айналымын ұйымдастыру, жабдықтардың герметизациясы
цехтың жұмыс кезінде бөлінетін зиянды заттардың шығып кетпеуін
қадағалайтын техникалық шешімдер қарастырылған [5].
4. Электр қауіпсіздігі
Жобаланушы цехта электр қуатын кеңінен қолдану,
электрқауіпсідікті талап етеді. Яғни адамдарды қауіпті және зиянды
электр тоғынан, электр доғасынан, электрмагнитті өрістен және
статикалық электрліктен сақтайтын техникалық шаралар жасау.
Жобада қолданлатын электрқондрғылардың қауіпсіздігін қамтамасыз
ету жолында келесі қорғану құралдары қарастырылған: изоляциялайтын
қондырғылар мен қабықшалар; қоршаулар мен аппараттардың блокировкасы;
электрқондырғылардың кернеу астында кездейсоқ қалып қойған бөліктерді
істен шығаратын құрылғы; қорғаныс мақсатында жерлендіру;
потенциялдарды теңестіру және крнеуді түсіру құылғысы; сақтандырғыш
құрылғылары.
Қоршаған ортаны ескере отырып электрқозғалтқышқа қауіпсіз қызмет
жасау және оның апатсыз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін,
электрқозғалтқыштардың айналмалы бөліктерінің айналасында қоршау
орнатылады. Электрқозғалтқыш пен оның қасындағы басқа қондырғының
арасындағы арақашықтық 1м-ден кем емес, ал электрқозғалтқыш пен
қабырға арасында арақашықтық 0,3м.
4.5 Өрт қауіпсіздігі
Ғимараттардағы және құрылыстардағы құрылыс материалдары жанбайтын
немесе қиын жанатын болып таңдалады.
Өндіріс орнының территориясында әрқайсысы 200м3 болатын екі
резервуары бар өртке қарсы сорап бөлімі қарастырылған. Одан басқа
құрамында ОПШ-9 и ОП-8у өртсөндіргіші, құмы бар жәшігі, шелегі,
брезенті бар өртке қарсы қалқан қарастырылған.
Өрт сөндірудің кең тараған құралдары болып: көмірқышқылы, сулағыштар,
химиялық және ауалық-химиялық көбік, галойдталған көмірсутектер, түйіршікті
қоспалар, бромэтилды қосылыстар, СО2, инертті газдар және т.б. табылады.
Осы аталған өрт сөндіру құралдары келесі түрлерге жіктеледі: суытатын және
оқшаулайтын, яғни жану аймағына оттегінің түсуін көбік қабатын жабу немесе
құрғақ түйіршіктерді себу арқылы оқшаулау жүргізіледі. Электр
өткізгіштігіне қарай: электр өткізетіндер (көбік, су, бу) және электр
өткізбейтіндер (түйіршіктер мен кейбір газ түрлері) болып бөлінеді.
Уыттылығы жағынан: уытты еместер (су, көбік, түйіршіктер), орташа уыттылар
(көмірқышқылы және азот) және уыттылар (бромэтилды қоспалар, фреондар)
болып бөлінеді.
Өртті сөндіру тәжірибесінде әртүрлі сулағыштар, көбіктер, инертті
газдар мен механикалық құралдар кең ауқымды қолданысқа ие.
Сулағыштар жанатын нәрселердің (резеңке, көмір шаңы, шымтезек,
талшықты жабдықтар және т.б.) суланғыштығын жақсарту үшін қолданылады. Бұл
жерге сабынды, синтетикалық қоспаларды, амилсульфаттарды,
алкилсульфонаттарды жатқызуға болады.
Ғимараттарда өрт кезінде түтінді аластайтын апаттық түтінге қарсы
желдетуді бөлменің біреуінде пайда болған өрттің алғашқы сәтінде ғимарат
бөлмелерінен адамдарды көшіру қамтамасыз ететіндей етіп жобаланған.
Түтінді мына орындардан жоюды қарастыру керек:
а) ҚР ҚНжЕ 3.02-01-2002, ҚР ҚНжЕ 3.02-02-2002 және ҚР ҚНжЕ 3.02-04-
2002 талаптарына сәйкес тұрған, қоғамдық және әкімшілік-тұрмыстық
ғимараттардың ұзын дәліздері немесе холдарына;
б) биіктігі 26,5 м-ден асатын өндірістік, қоғамдық және әкімшілік-
тұрмыстық ғимараттардың ұзын дәліздерінен;
в) сыртқы қорғаушыларында сәулелік ойыстары арқылы табиғи жарықтануы
жоқ ұзындығы 15-м-ден үлкен дәліздерден, қабаттар саны 2 және оданда көп А,
Б және В санатындағы өндірістік бөлмелерден, т.с.с
Жанармай қоймасы негізгі ғимараттар мен құрылыстардан кемінде
25 м жерде орналасады. Жанармай әрқайсысы 25 м3 болатын бес болат
резервуарда жерастында сақталады. Миникотельныйге арналған жанармай
қоймасы сыйымдылығы 2х3м3 болатын қоймаларда ең кемі 15 м жер астында
орналасады. Ішкі автожолдар өрт машинасының оңай кіріп-шығуын
қамтамасыз ететіндей етіп жасалынады. Автокөліктер үшін оңтүстік пен
батыстан өндіріс орындарына кіруге арналған екі жол қарастырылған.
Олар өртсөндіру мақсатында қолданыла алады.
10 м-ден жоғары ғимараттарда 1:1 көлбеу марштармен өрт
баспалдақтары қарастырылған, тік түскен жазықтықтарда тік баспалдақтар.
Есіктердің ені 900мм,биіктігі 1,9 м.
Эвакуациялық шығыстар ҚР ҚНжЕ № 2.02-01-2003-ға сай өрт
қауіпсіздігі талаптары бойынша қарастырылған.
Өрт қауіпсіздігін есептеу
Өндіріс ғимараттарының әртүрлі жүйелерінде қолданылатын өрт
сөндіргіштердің қажетті саны келесі формуламен анықталады:
N0=M0* S,
(8)
мұнда
S – ғимараттың ауданы, м2;
M0 – 1-кестеде келтірілген нормаланған өрт сөндіргіштердің саны.
Түтік қабырғасы қалыңдығы мына өрнекпен анықталады:
, мм
(9)
мұнда
D – түтіктің сыртқы диаметрі, мм;
P – құбырдағы қысым, Па;
K – жүк тиеу коэффициенті, 1,1-ге тең;
R –үзілгендегі құбыр материалының қарсылығы.
Өртке қарсы су құбыры өзара жалғасқан шойын және электрмен
дәнекерленген түтіктер арқылы байланысады. Түтіктің ішкі диаметрі:
, м.
(10)
мұнда
Q – бір өртті өшіруге кеткен су шығыны, м3сағ;
V – түтіктегі қозғалған су жылдамдығы, ол 4V2, мс тең.
Магистральды құбырларға қабырға қабаты өсуі, коррозияға 10 жылға дейін
2 мм, ал одан көп мерзімге 8 мм болып қабылданады.
4.6 Өндірістік шу мен діріл
Шу мен дірілді төмендететін негізгі шаралар ретінде жабдықтар
астына дірілтөмендеткіш қондырғысын қолдану, дыбысты төмендететін
материалдарды қолдану болып табылады.
Шу мен дірілдің төмендеуіне ауыр дыбысоқшаулайтын тасушы және
қоршаулы құрылыстардың қолдануы, периметр бойынша терезелер мен
есіктерді тығыздау, қоршаулы құрылыстардың айқасқан жерлерінде
инженерлік коммуникациялармен дыбысты оқшаулау мүмкіндік туғызады.
Шу мен дірілден қорғанудң шаралары:
- вентагрегаттарды жұмыс орнынан алыстатқан жерде бөлек бөлмеде
орналасқан венткамераларда орналастыру;
- ауа кіріс құрылғысының диаметрін таңдау;
- ауа кіріс құрылғысы мен вентагрегаттарды бір-біріне жалғау;
- вентагрегат дірілін серіппелі амортизатор- діріл оқшаулағыш көмегі-
мен оқшаулау. Діріл оқшаулағышты вентагрегатқа орнату алдында
металды рамаға монтаждалады;
- сораптар мен химиялық жабдықтарды төсемсіз тәсілмен, қондырылатын
винттің пайдалануымен монтаждау.
Дыбыстық қысымы 85 децибелден жоғары болатын компрессор
бөлімінде өндіріс процесін қашықтық та басқару ұсынылады; МЕСТ
12.4.051-71-ге сай жұмысшылар шуға қарсы жеке қорғаныс құралдары –
шуға қарсы құлаққа таққыш пен шлеммен қамтамасыз етілуі тиіс.
Қазіргі кезде лабораториялық жұмыстарда өндірістік шу мен дірілді ШДӨ-
1 құралымен өлшейді.
4.7 Метеорологиялық жағдайлар
Өндірістік бөлменің метеорологиялық жағдайы немесе микроклиматы адам
ағзасына температуралардың үйлесімімен, ылғалдылықпен, ауа қозғалысының
жылдамдығымен және қоршаған беттердің температурасымен әсер ететін, осы
бөлмелердің ішкі ортасының климатын айтамыз.
Микроклиматтың осы параметрлері әрқайсысы әр түрлі үйлесімде ағзадағы
физиологиялық үрдістердің жүруіне және нәтижесінде адамның денсаулығына
және жұмыс істеу қабілетіне үлкен әсер етеді. Ол адам ағзасындағы үздіксіз
жүріп тұратын биологиялық үрдістер: жылу шығарумен және жылу түзілумен (QB)
түсіндіріледі. Жылудың көлемі, адам ағзасындағы биохимиялық үрдістерге және
оның атқаратын жұмысының ауырлылығына байланысты. Адамныњ дұрыс өмір сүруі
үшін – жылу, қоршаған ортаға таратылуы керек. Жақсы еңбек шарттарын
қамтамасыз ету үшін өндірістік микроклиматтың маңызы зор. Өндірістік
микроклимат өндріс орнының органикалық кеңістігіндегі метеорологиялық
факторлар мен физикалық сипаттамалардың шамалар кешені.
Метеорологиялық факторларға ауа температурасы, ылғалдылық, ауа
жылдамдығы жатады.
Жобада желдету және аспирация жүйелерінің орнатылуы, сонымен
қатар зиянды газдар мен аэрозольдардың жиналу мүмкіндігі жоғары
жерлерде автоматты түрде жұмыс істейтін анализаторлардың орнатылуы
қарастырылған.
Қолданылған шаралар өндірстік процесс кезінде болатын газ
жиналуын төмендетеді. Барлық негізгі желдету және аспирация
қондырғылары жұмыс уақытында үздіксіз жұмыс істейді. Өндіріс
орнындағы ауа температурасы жеңіл жұмыс нормаларында +20-240С, ал
ауыр жұмыс нормаларында +17-220С аралықтарында ұсталады. Өндірістік
ортаның (жұмыс жайлары, өндірістік цехтар, ашық жұмыс алаңшалары және т.б.)
метеорологиялық жағдайлары ауа ортасының физикалық күйіне байланысты және
негізгі мынадай метеорологиялық элементтермен сипатталады: температурамен,
ылғалмен және ауа қозғалысының жылдамдығымен, сондай-ақ жабдықтардың қызған
бетінің, өңделетін материалдар мен өнімдердің жылу сәулеленуімен.
Өндіріс ғимараттарындағы микроклимат көрсеткіштерін анықтау
Микроклимат параметрлері, әрқайсысы өз алдына түрлі үйлесімдер
мен ағзадағы физиологиялық процестердің жүруіне, адамның көңіл-күйіне,
жұмыс істеу қабілетіне (ЖІҚ) үлкен әсерін тигізеді.
Микроклимат параметрлері:
1. Ауа температурасы. Атмосфералық ауа температурасына және
қоршаған беттердің температурасына тәуелді.
2. Ауа ылғалдылығы, ауадағы су буының саны. Оны біз:
максималды, абсолютті және салыстырмалы деп бөлеміз.
3. Тиімді температура (Тт) – ауа температурасының берілген
мәні мен ылғалдылығында суыту мүмкіндігіне ие қозғалмайтын
қаныққан ауаның температурасы.
4. Тиімді эквивалентті температура(Ттэ) кез-келген
температураның мәнінде ылғалдылық пен ауа қозғалысының
жылдамдылығында қандай суыту қабілеттігі бар болса, сондай
қабілеттікке ие қозғалмайтын қаныққан температураны
айтамыз.
Микроклимат параметрлерін есептеу.
Цехтағы адамдардың қолайлы жұмысы үшін микроклимат параметрлерін
анықтау:
Тт және Ттэ шамаларын номограмма арқылы анықталады.
Цех ішіндегі ауа жылдамдығы 1,5 мс;
Құрғақ термометр температурасы + 24,50С;
Ылғал термометр температурасы +140 С.
Құрғақ және ылғал термометрлерінің температураларының мәнін
номограммада түзу сызық арқылы қосып, оның 0 және 1,5мс тең
болатын жылдамдық изолиниясымен қиылысу нүктесін табамыз. Осы
нүктелер арқылы Тт = 20,50 С және Ттэ= 18,50С сәйкес температуралар
изолинияларын жүргіземіз. Олар комфортты зонасында жатқандықтан
ғимараттың метеорологиялық жағдайы да комфортты [6].
4.8 Табиғи жарықтануды есептеу
Ұзындығы 30 м, тереңдігі 15 м, ені 15 м цехтың табиғи жарықтануын
есептеу. Есептеу келесі тәртіппен болады:
1 Табиғи жарықтанудың нақты коэффициентін келесі формула бойынша
есептеу:
енақты= ЕішкіЕсыртқы*100 %
(11)
Еішкі= 100лк; Есыртқы= 3000лк.
енақты= 503000* 100 %=1,66 %.
2 Табиғи жарықтанудың есептілік кэффициентін анықтау:
ее= ен*к*с,%
(12)
ен- жұмыстың сипатына байланысты табиғи жарықтандыру
коэффициентінің шектелген мәні (ен= 4);
к – жарық климаты коэффициенті (к=0,9);
с- күннің жарықтылық коэффициенті(с=0,8).
ее= 4*0,9*0,8=2,88%
3. Жалпы жарық өткізу коэффициентін анықтау:
Т0= Т1 *Т2 *Т3 *Т4
(13)
Т1 – жарық өткізу материалының түріне байланысты жарық өткізу
коэффициенті( Т1=0,8,екі қабат әйнек);
Т2 – түптеу түріне байланысты жарық өткізу коэффициенті
(Т2=0,8,біріңғай);
Т3 – жарық өткізу материалының ластану дәржесіне байланысты
жарық өткізу коэффициенті(Т3=0,6,орташа ластану);
Т4 - алынбайтын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қазіргі уақытта ядролық энергияны қолдану тез дамуда. Алдағы уақытта
уран мен плутонийді қолданатын атомдық электр станциялар салу арқылы
энергияны пайдалануға үлкен мүмкіндік береді.
Уранның атомдық техникада қолданылуы оның өзіне тән ерекше
қасиеттеріне байланысты, яғни, оның басқа көптеген түсті және сирек
металдардан ерекшелігі – радиоактивті ыдырауында және нейтрондар әсерінен
көп мөлшерде энергия бөле отырып ыдырау қасиетінде.
Қазіргі заманғы атомдық техникада уранды ядролық отынның негізгі көзі
ретінде қолданады. Оның қолданылуы металдық уран негізіндегі жүйелермен
қатар, оның қосылыстары жүйелерін де қолдануға негізделген. Уран
технологиясында соңғы, яғни тауарлық өнімді үш түрге бөледі: металдық уран,
уранның қос тотығы және уран гексофториді.
Соңғы және аралық уран қосылыстарының әр түрлілігі, демек
технологиялық әдістердің сан алуандығы, өндірістік қайта жасаулар мен
кезеңдердің көптігі, соңғы өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылуы – уран
технологиясын күрделендіреді және терең теориялық, дәлірек айтқанда физика-
химиялық негіздерді талап етеді.
Уран технологиясы ядролық отынның химиялық технологиясында, жалпы
атомдық материалдар технологиясында маңызды орын алады.
Уран өндірісінде экстрациялық технологияны 20 жылдай қолданып келеді.
Сорбциялық технологиямен салыстырғанда экстракцияның көптеген
артықшылықтары бар. Экстракциялық технологияның қарапайымдығы мен жоғарғы
тиімділігі оның өнеркәсіпте тез енгізілуін және қолданылуын қамтамасыз
етті.
Заттарды экстракциялық бөліп алу әдісінің маңызы – белгілі жағдайларда
кейбір элементтердің тұздары, мысалы уранның (VI), плутонийдің (VI), торий
және т.б. сулы ерітінділерден сумен араласпайтын органикалық ерітінділерге
айтарлықтай мөлшерде өтуі мүмкін, бұл кезде элементтердің қосылыстарының
негізгі массасы сулы қабатта қала береді.
Аса терең және кедей кен орнын өңдеу үшін өндірілетін өнімнің өзіндік
құнын жоғарылатуға тура келеді. Бұл барлық пайдалы қазбалар үшін, әсіресе
жаңа энергетикалық жанар жағармай - уран болғандықтан, қазіргі кезде
атомдық энергетикада жоғары деңгейде дамып келеді.
Жоғарыда көрсетілген жағдайларды ескере отырып, уран өндіретін
қызметкерлерге өндірістік маңызды және қиын тапсырма болып, кедей кен орнын
өңдеу әдісін табу, сонымен қатар шаймалау үрдісіне кедергі болатын
геологиялық, таулы – техникалық және географиялық шарттарды ескере отырып,
соңғы өнімнің өзіндік құнын төмендету көзделген. Соңғы жылдары уран өндіру
саласындағы қызметкерлер барлық қиындықтармен күресіп, өндіру ісіне
маманданып келеді. Жерасты ұңғымалық шаймалау әдісі – уран өндіру саласында
кеңінен қолданылып, үлкен өндірістік күшке айналып келеді. Өзімізге белгілі
соңғы өнім болып табылатын уран тұздарының бағасы кен қойнауындағы пайдалы
компоненттердің құрамына тікелей тәуелді.
Бұл дипломдық жоба Оңтүстік Қазақстан облысы, Созақ ауданының
территориясына жататын ”Қанжұған” кен орнынан жер асты ұңғымалы қышқылдық
ерітінділерден жылдық өнімділігі 500 тонна болатын U3O8 сары кек алу үшін
цехты жобалауға арналған. Жобада сорбция, десорбция, экстракция,
реэкстракция және тұндыру үрдісімен алу технологиясы көрсетілген.
Жобада сондай-ақ, өндірістік процестерді қамтамасыз ету, қоршаған
ортаны қорғау және жер асты ұңғымалы шаймалау әдісімен уран шығару
кезіндегі кен орнының техника-экономикалық көрсеткіштерінен тұратын
бөлімдер қарастырылған.
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Технологиялық сұлбаның сипаттамасы
Пайдаланылып жатқан блоктардан уранды күкірт қышқылымен шаймалағаннан
кейін алынған өнімдік ерітінділер (ӨЕ) батырма сораптармен лайлар мен
құмдардан мөлдірлеу үрдісі жүретін құмтұндырғышқа айдалады.
Мөлдірленген өнімдік ерітінділер орталық сорапхана стансасының
сораптарымен қысыммен 3223 м3сағатына көлемде уранды сорбциялық
концентрациялау торабына беріледі. Уранды сорбциялық концентрациялау торабы
параллельдік режимде жұмыс істейтін, НСК – 3000 тұрпаттағы 11 : 112 поз.
сорбцияның он екі арындық колонналарымен жабдықталған.
Сорбция колонналарының өнімділігі ерітінділер бойынша сағатына 220-
300 м3 құрайды. Колонналар сорбенттің сығылған қабаттар режимінде жұмыс
істейді, сол себепті сағатына 220 м3 төмен көлемдік жылдамдықта
ерітінділерді сүзуге рұқсат етілмейді.
Қондырғыда, сорбция колонналарында АМП типті аниониттер қолданылады.
Олар ірілігі әртүрлі сфералық форма түріндегі түйіршіктер болып келеді..
Өлшемі 0,63 мм.ден 2,0 мм.ге дейінгі түйіршіктер негізгі жұмыс фракциясы
болып табылады.
Өнімдік ерітінділер колоннада төменнен жоғары қарай аниониттің
сығылған қабаты арқылы сүзгіленіп, иондық алмасу (анионит-ерітінді)
нәтижесінде уран бойынша тасталатын мөлшерге дейін кедейленеді (сарқылады).
Сорбция процесін басқару сорбцияның аналық ерітіндісіндегі уран
мөлшері бойынша жүргізіледі. Өнімдік ерітіндідегі уранның рұқсат етілген
мөлшері 3 мгл.ден көп емес. Өнімдік ерітіндіде уранның тасталатын мөлшерін
алғаннан кейін анионитті қайта тиеу жүргізіледі. Уран бойынша қанықтырылған
анионит 3м3 аспайтын көлемде колоннаның төменгі бөлігінен түсіріледі.
Сағатына 300 м3 көлемде сорбция аналығы 5 поз. қайта зарядтау
колоннасына беріледі, ал қалған бөлігі 27 поз. сыйымдылығына беріледі. 27
позициядан сораппен полигонға беріледі.
Ионит эрлифтімен айдалып, 2 поз. жуу колоннасына беріледі. Ионитту жуу
шаятын сумен жүзеге асырылады. Соңынан шаятын су қайтадан сорбцияға
беріледі.
Жуылған ионит эрлифтімен 3 поз. десорбция колоннасына беріледі.
Уранды десорбциялау нитратты ерітінділермен жүргізіледі. Десорбцияланатын
нитрат ерітіндісі 6 поз. сыйымдылығында дайындалады, ол араластырғышы бар
сыйымдылық, оған 4 поз. колоннасынан айналымдық шаю суы беріледі, ол
нитрат-ион (60-100 гл) бойынша берілген концентрацияға дейін амииак
селитрасымен (NH4NO3) қатайтылады.
Әзірленгеннен кейін десорбцияланатын ерітінді сораппен 7 поз.
сыйымдылығына айдалады. Сораппен бұл сыйымдылықтан 3 поз. колоннасына
беріледі.
Ионит десорбция колоннасынан эрлифтімен 4 поз. жуу колоннасына
айдалады және беріледі. Ионитті жуу шаюға арналған сумен жүргізіледі.
Соңынан соң шаятын су десорбцияланатын ерітіндіні дайындау үшін 6 поз.
сыйымдылығына беріледі.
Жуылған ионит 5 поз. колоннасына келіп түседі. Бұл жерде иониттің
сорбцияның аналық ерітіндісімен SO42- - формасына қайта зарядтау
жүргізіледі. Одан әрі регенерацияланған ионит эрлифтімен тиеу бункеріне 11
⁄ 112 поз. сорбция колонналарының жоғарғы бөлігіне айдалады.
Десорбция колоннасынан тауарлық уран регенераты 8 поз. сыйымдылығына
келіп түседі, ал одан әрі сағатына 23 м3 көлемде 9 поз. экстракторына
беріледі. Азот қышқылды десорбаттарды экстракциялық өңдеу 9 поз.
араластырғыш-тұндырғыш тұрпаттағы 6 сатылы экстракторларында жүзеге
асырылады. Араластырғышта фазаларды араластыру араластырып тұратын
құрылғының көмегімен жүргізіледі, тұндырғышта тұндыру фазалардың үлес
салмағының айырымының әсер етуімен жүргізіледі.
24 поз. сыйымдылығында экстрагенттер, ди-2-этилгексил-фосфор қышқыл
қоспасы (Д2ЭГФК) және керосин-абсорбентте триалкиламин (ТАА) дайындалады.
Дайындалғаннан кейін экстрагент сораппен 23 поз. сыйымдылығына беріледі.
Дайын экстрагент 23 поз. сыйымдылығынан сораппен сағатына 5 м3 көлемде 9
поз. экстракторға келіп түседі.
9 поз. экстрактордан шығатын қаныққан органикалық фаза 10 поз.
жуғышында техникалық сумен артық қышқылдықтан жуылады. Экстракция өнімдері
9 поз. экстракторынан 11 поз. жуғышына келіп түседі.
Қышқыл ерітінділерден жуылған қаныққан органикалық фаза 10 поз.
жуғышынан каскадпен орналасқан 12; 13; 14; 15 поз. араластырып тұратын
құрылғысы бар сыйымдылыққа қаттыфазалық реэкстракцияға жіберіледі, ал су
фазасы 10 поз. жуғышынан сорбцияға жіберіледі.
Уранды реэкстракциялау аммонии корбанаты тұзының 20 % ерітіндісімен
(АКЕ) фазалардың Vорг. : Vсу. = 1:1,5 қатынасында жүргізіледі.
Реэкстракцияға арналған КТЕ ерітіндісі 21 поз. араластырып тұратын
құрылғысы бар сыйымдылығында дайындалады, ол жерден сорап арқылы 22 поз.
сыйымдылығына айдалады. Реэкстракцияланатын ерітінді 22 поз. сыйымдылығынан
сораппен 13 поз. сыйымдылығына (реэкстракторға) беріледі.
Реэкстракциядан кейін құрамында АУТК кристалы бар қойыртпақ сораппен
16 поз. конус-тұндырғышына беріледі, ол жерде оның үш фракцияға бөлінуі
жүреді.
Органикалық фаза 11 поз. жуғышына жіберіледі, бұл жерде экстрагентті
экстракциялау процесіне дайындау мақсатында (Н+− нысанына ауыстыру) 9 поз.
экстракторынан экстракция өнімдерімен жуылады. Дайындалған органика 23
поз. сыйымдылығына қайтарылады, ал су фазасы 11 поз. жуғышынан сорбцияға
жіберіледі.
Су фазасының бір бөлігі 16 поз. конус-тұндырғышынан гидробекіткіш
арқылы 12 поз. сыйымдылығындағы қаттыфазалық реэкстракцияға келіп түседі,
ал қалған бөлігі 20 поз. сыйымдылығына келіп түседі. 20 поз. сыйымдылығынан
сораппен 21 поз. сыйымдылығына беріледі, ол жерде карбонаттық ерітінді
арқылы 180 – 200 гл концентрацияға дейін аммонии карбонаты тұздарымен
нығайтылады және одан әрі қаттыфазалық реэкстракцияға жіберіледі.
АУТК кристалдары 16 поз. тұндырғышының конусы арқылы мерзімді түрде,
жиналғанына қарай 18 поз. сыйымдылығына құйылады, керосин-абсорбентімен
және АКТ ерітіндісімен қойыртпақтанады, 15 минут ішінде араласады, сонан
соң фазаларға бөлу үшін сораппен 17 поз. конус-тұндырғышына айдалады.
Органикалық фаза 17 позициядан 23 поз. сыйымдылығына жіберіледі. Су фазасы
20 поз. сыйымдылығына шығарылады.
АУТК кристалдары 17 поз. тұндырғышынан 19 поз. сыйымдылығына құйылады,
ол жерден 26 поз. барабандық айналатын вакуум-сүзгілеріне сүзгіден өткізуге
жіберіледі. Қойыртпақтың тығыздығын реттеу үшін 19 поз. сыйымдылығына
техникалық судың берілуі қарастырылған.
Су сүзбе 20 поз. сыйымдылығына вакуум-сораппен жасалатын вакуумның
көмегімен шығарылады.
Сүзгіден өткізген АУТК кристалдары сүзгі барабанынан пышақпен қырып
алынады.
1.2 Технологиялық процесті іске қосу
Сорбциялау процесін іске қосу үшін алдымен 11 – 112 поз. сорбциялық
колоннасын ионитпен толтыру қажет. Толтырылғаннан кейін вентильді ашып,
керекті шығынды тапсыра отырып ӨЕ беріледі. Сонан соң иониті уранмен
қанықтырғаннан кейін 11 поз. колоннасына баратын ӨЕ вентильін жабамыз және
17 поз. колоннасына баратын вентильді ашамыз. 11 поз. колоннасынан
эрлифтімен 3 м3 көлемде қаныққан ионитті аламыз және оны 3 поз. жуу
колоннасына береміз, ал жоғарыдан 3 м3 көлемде таза (жаңа) ионитті береміз.
Шайылғаннан кейін ионит эрлифтімен десорбцияға беріледі. Бірақ алдымен 6
поз. сыйымдылығында десорбцияланатын ерітінді әзірленеді. Ерітіндіні
дайындағаннан кейін вентильді ашып, сорапты іске қосамыз және ерітіндіні 7
поз. сыйымдылығына айдаймыз. 7 поз. сыйымдылығынан 3 поз. сыйымдылығына
десорбцияланатын ерітіндіні беру үшін вентильді ашып, сорапты іске қосу
қажет. Десорбат 8 поз. сыйымдылыған өзі ағып барады. Десорбциядан кейін
кедейленген (сарқылған) ионит эрлифтімен 4 поз. шаю колоннасына беріледі
және одан әрі ионитті қайта зарядтау үшін 5 поз. колоннасына эрлифтімен
беріледі. Қайта зарядттаудан кейін ионит қажетті мөлшерде сорбциялау
процесіне беріледі.
Экстракциялау процесін іске қосу үшін экстракторды экстрагентпен
қажетті мөлшерде толтыру керек. Бұл үшін 9 поз. экстракторының экстрагент
беретін вентильдерін ашу қажет және экстрагенттің қажетті шығынын тапсыра
отырып сорапты іске қосу керек. Одан әрі десорбат берілетін вентильдерді
ашамыз және қажетті шығынды тапсыра отырып, сорапты және араластырғышты
іске қосамыз. Осыдан кейін рафинат және қаныққан экстрагент шықпасындағы
вентильдерді ашамыз.
10 поз. шайғышындағы техникалық суды беретін вентильді ашамыз және
одан әрі су фазасы шығатын жердегі вентильді ашамыз. Осының барлығын
органикалық және су фазаларының қатынастарын реттей отырып жасау қажет.
Реэкстракция торабын іске қосар алдында толтырылады:
- 12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтары 20 поз.дан айналымдағы карбонат
ерітіндісімен, ал айналымдық ерітінді болмаған жағдайда 22 поз. дағы таза
карбонат ерітіндісімен, сонан соң араластырғышты іске қосамыз.
- 22 поз. сыйымдылығын 21 поз. таза карбонат ерітіндісімен.
- аммиак суының 25 поз. цехтық арындық сыйымдылығы аммиак суының
қоймасынан толтырылуы тиіс.
- 16 поз. үшфазалық конус-тұндырғыш айналымдық карбонат ерітіндісімен,
ал ол болмаған жағдайда таза карбонат ерітіндісімен толтырылады.
Сорапты қосар алдында реэкстракция сыйымдылығынан үшфазалық
тұндырғышқа жіберетін вентильді ашу қажет.
12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтары арасындағы вентильдерді ашу керек.
16 поз. конус-тұндырғышынан айналымдық карбонат ерітіндісінің
вентильін 20 поз. сыйымдылығына ашу керек және одан әрі реэкстракция
процесі кезінде фазалардың қатынасын реттеу үшін 12 поз. сыйымдылықтағы
вентильді ашу қажет.
13 поз. сыйымдылықтағы аммиак суының вентилін ашып, органикалық
заттардың шығынына пропорционалды аммиак суының шығынын белгілеу керек.
Егер айнылмдық карбонат ерітіндісі жетпеген жағдайда іске қосу
мерзіміне фазалар қатынасын ұстап тұру үшін оны 20 поз.дан айдау қажет.
Кристалдар қойыртпақтары органикалық және су фазаларымен сораппен 15
поз. сыйымдылығынан 16 поз. бөлу фазасындағы конус-тұндырғышына айдалады.
22 поз.дан таза карбонат ерітіндісі сораппен үздіксіз реэкстаркцияға
түсетін бай органиканың пропорционалды көлемі 13 поз. реэкстракция
сыйымдылығына беріледі.
16 поз. қойылтқыш-тұндырғышы жұмысқа қосар алдында АУТК кристалдарының
қойыртпақтарымен (АУТК, карбон ерітіндісі, органика) толтырылуы тиіс.
18 поз. керосин айдалған, 22 поз. таза карбонат ерітіндісімен
толтырылған.
18 поз. сыйымдылығына шамамен 200л. керосин құйылады, шамамен 1 м3
таза карбонат ерітіндісі айдалады, ол 8-10 % (80-120 гл) концентрацияға
дейін сумен араластырылады, су көлемі шамамен 1 м3. Осыдан кейін 16 поз.
қойылтқыш-тұндырғышынан шамамен 1,5 м3 АУТК кристалл қойыртпағы (максималды
тығыздық) араластырғыш қосылып тұрған кезде 18 поз. сыйымдылығына құйылады.
Араластырылғаннан кейін 15 минут ішінде қойыртпақ 17 поз. қойылтқыш
тұндырғышына сораппен фазалар бөлінуіне айдалады.
17 поз. тұндырғышында қойыртпақ жиналғаннан кейін 19 поз.
сыйымдылығына құйылады. Органикалық фаза 17 поз. тұндырғышынан 18 поз.
қайта қойыртпақ сыйымдылығына құйылады, бұл кезде 23 поз. вентилі жабық, ал
18 поз. вентилі ашық болуы тиіс. Органиканың осындай қайтарымы 8-10
циклдан кейін жүргізіледі, осыдан кейін органика 23 поз. сыйымдылығына
құйылады, бұл кезде 18 поз. вентилі жабық, ал 23 поз. вентилі ашық болуы
тиіс. Органика қайтарым циклдарының саны Д2ЭГФК экстрагентпен керосин
қаныққанының нәтижесі бойынша анықталынады.
17 поз. тұндырғышындағы су фазасы гидробекітпе арқылы 20 поз.
сыйымдылығына құйылады, ол карбонат ерітіндісін дайындау үшін қолданылады.
17 поз. тұндырғышында АУТК кристалдары жиналғаннан кейін оларды
максималды тығыздық кезде 19 поз. сыйымдылығына шамамен 1,5 м3 қойыртпақ
көлемімен құйылады және технкалық су беріледі.
19 поз. сыйымдылығынан қойыртпақ ашық вентиль кезінде 26 поз. вакуум-
сүзгішіне сораппен айдалады [1].
1.3 Цехтың тоқтауы
Сорбция процесі тоқтату үшін ең алдымен ӨЕ беру және 11 – 112 поз.
колонналарындағы иониттерді айдайтын желідегі вентилдерді жабу қажет. 3
поз. десорбция колоннасындағы сорапты өшіру және десорбтайтын ерітіндіні
беру вентилін жабу керек. 2,3 поз. шаю колонналарындағы су беретін
вентилдерді жабу керек.
Экстракция процесі тоқтату үшін десорбат және экстаргенттерді беретін
сораптарды өшіру, десорбат және экстрагенттерді беретін вентилдерді жабу, 9
поз. экстракторындағы қаныққан экстрагент және рафинаттарды шығаратын
вентильдерді жабу керек, бұдан кейін араластырғышты тоқтату керек. 10 поз.
шаятын сыймдылығындағы су беретін және су фазасы шығатын жердегі
вентильдерді жабу қажет.
Реэкстракция процесін тоқтату үшін 22 поз. сыйымдылығынан 13 поз.
сыйымдылығына жаңадан дайындалған карбонат ерітіндісін айдайтын сорапты
тоқтату және вентильдерді жабу керек. 22 поз. сыйымдылығындағы
араластырғышты тоқтату керек.
25 поз. сыйымдылығынан 13 поз. сыйымдылығына жіберілетін аммиак
суындағы вентильді жабу керек.
16 поз. конус тұндырғышынан 12 поз. сыйымдылығына айдалатын айналымдық
карбонат ерітіндісінің вентилін жабу керек.
12; 13; 14; 15 поз. сыйымдылықтар арсындағы вентильдерді жабу қажет.
15 поз. сыйымдылығынан 16 поз. конус-тұндырғышына ерітінділерді
айдайтын сорапты тоқтату және вентильдерді жабу керек [2].
2 Процестің материалдық балансын есептеу
2.1 Сорбцияның материалдық балансын есептеу
Біздің жобадағы цехтің өнімділігі 500тонна U3O8 уранның шалатотығы
жылына практикадағы көрсеткіштер бойынша ерітіндідегі U3O8 70 мгл немесе
70 гм3 U3O8 -ның бөлініп алынуын сорбцияда – 99 % десорбцияда 99 %,
экстракцияда 99 %, реэкстракцияда 99 %, тұндыруда 98 %, кептіру мен
күйдіруде 99 % деп қабылдаймыз.
Онда сорбцияға берілетін U3O8 ның мөлшері сағатына:
5000000,99*0,99*0,99*0,99*0,98*0,9 9*24*330 = 67.74 кг U3O8 сағ =
67740 мгсағ.
Олай болса сорбцияға берілетін өнімдік ерітіндінің мөлшері:
6774070=967.72 м3сағ.
Сорбция үшін 0:С = 1:3 қатынасын аламыз. Өнімдік ерітіндіден уранды
сорбциялау үшін керекті АМП – п типтегі шәйірдің мөлшерін есептеп аламыз.
Шәйірдің (АМП-п) керекті мөлшері мынадай:
967.72 3 = 322.57м3
Бастапқы деректерге сәйкес шәйір бетіндегі уран сорбциясының
коэффициенті 99 %.
Шәйір бетіндегі бөлініп алынған уран мөлшері:
67.74 *0,99 = 66.96 кг
Ерітіндіде қалғаны:
67.74 -66.96 = 0,68 кг
Шәйірдің (АМП-п) тығыздығы 1,1 гсм3 немесе 1100кгм3
333.57 *1100 = 354827 кг шәйір
Сорбцияға берілетін ерітінді тығыздығы 1,02 гсм3
967.72 *1,02 = 987.07 кг
Сорбцияның материалдық балансын құраймыз:
Сорбцияның материалдық балансы төмендегі 2.1 - кестеде келтірілген
2.1 - кесте
Сорбцияның материалдық балансы
Кіріс кг Шығыс кг
Өнімдік ерітінді 987.07 1. Қаныққан шәйір 354894.74
оның ішінде U3O8 67.74 оның ішінде U3O8 66.96
2. Шәйірдің АМП-п 354827 2. Шыққан ерітінді 920.11
оның ішінде U3O8 0,68
Барлығы 355881.81 Барлығы 355881.81
2.2 Десорбцияның материалдық балансын есептеу
Үрдіс қарама-қарсы ағынды режимде жұмыс істейтін десорбция каскады
аппараттарында жүзеге асады.
Қолданылатын ерітінділерге байланысты десорбцияда мынадай процестер
жүреді:
[UO2 (SO4)3] (R4N)4+4Cl-↔4[R4N]+Cl-+[UO22+]+3SO4 2- (1)
[UO2(SO4)3] (R4N)4+4NO3- ↔4[R4N]+ NO3- +[UO22+]+3SO42- (2)
Десорбцияға керекті ерітінді ретінде 15 пайыздық H2SO4 ерітіндісін
қолданамыз.
Сорбция ерітіндісінде уранның мөлшері 25 гл U3O8 болу керек деген
шартқа сүйеніп, десорбцияға кететін ерітінді шығынын есептейміз.
Шәйірдегі уран мөлшері 66.96 кг, онда десорбциялық ерітінді мөлшері
мынадай болады:
66.96 25=2.68 м3
Десорбция ерітіндісінің тығыздығы 1,035 кгм3, олай болса:
2.68 *1035=2773.8 кг
Десорбция кезінде бөліп алу коэффициенті =99 пайыз, онда десорбция
ерітіндісіне сіңірілген уран мөлшері мынадай:
66.96 *0,99=66.29 кг
Шәйірде қалғаны:
66.96 -66.29=0,67 кг
Десорбцияның материалдық балансын құрамыз. Ол төмендегі 2.2 - кестеде
келтірілген.
2.2 - кесте
Десорбцияның материалдық балансы
Кіріс кг Шығыс Кг
1. Қаныққан шәйір 354894.74 1. Десорбциядан
оның ішінде U3O8 66.96 шыққан сорбент 354827
2. Десорбция ерітіндісі 2773.8 оның ішінде U3O8 0,67
2.Регенерат 2774.47
оның ішінде U3O8 66.29
Барлығы 357735.5 Барлығы 357735.5
2.3 Экстракцияның материалдық балансын есептеу
Десорбциядан шыққан ерітіндіні экстракцияға жібереміз. Экстракцияны
Д2ЭФК. Практикалық мәліметтерге сәйкес фазалар қатынасын С:О=1:5 деп
аламыз. Керекті экстрагент мөлшерін төмендегідей есептеп аламыз:
2.68*5= 13.4 м3 экстрагент
Экстракияның материалдық балансын құрып аламыз.
Экстракция процесі кезінде уранның экстрактқа өтуін 99 пайыз деп
алсақ:
66.29*0,99=65.63 кг
Рафинатқа:
66.29-65.63 =0,66 кг өтеді.
Экстракцияның материалдық балансы 2.3 - кестеде көрсетілген.
2.3 - кесте
Экстракцияның материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Экстрагент 13.4 1. Экстракт 79.03
2. Реакциядан 2774.74 құрамындағы U3O8 65.63
кейінгі ерітінді 2.Рафинат 2708.84
құрамындағы U3O8 66.29 құрамындағы U3O8 0.66
Барлығы 2854.16 Барлығы 2854.16
2.4 Реэкстракцияның материалдық балансын есептеу
Реэкстракцияны деминерализацияланған сумен жүргізеді. Практикалық
деректерге сәйкес судың мөлшерін экстрактқа қарағанда 2 есе артық аламыз,
сонда:
79.03*2= 158.06 кг
Реэкстракция кезінде уранның сулы фазаға өту коэффициенті =0,9%, онда:
65.63*0,99=64.97 кг
Экстрактта:
65.63-64.97=0,66 кг қалады.
Реэкстракцияның материалдық балансы 2.4 - кестеде көрсетілген.
2.4 - кесте
Реэкстракцияның материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Экстракт 79.0 1.Реэкстракт 223.03
құрамындағы U3O8 65.63 құрамындағы U3O8 64.97
2. Деминерализа- 158.06 2.Органикалық ерітінді 14.06
цияланған су құрамындағы U3O8 0,66
Барлығы 302.72 Барлығы 302.72
2.5 Тұндырудың материалдық балансын есептеу
Тұндыруды (NH4)2 CO3 -пен жүргіземіз. Практикалық мәліметтерге сай
(NH4)2 CO3 пен реэкстрактың қатынасы 1,5:1. Онда (NH4)2 CO3 мөлшері:
223.03*1,5=334.545 кг.
Басқа мәліметтерге сай тұнған АУТК-дағы U3O8 –дің массалық үлесі
85пайыз. Онда тұнба салмағы:
64.97*(10085)=76.44 кг.
Тұндыру процесінде 98 пайыз U3O8 бөліеді.
76.44*0,98=74.91
Реэкстракта қалады:
76.44-74.91=1.53 кг
Тұндырудың материалдық балансы 2.5 - кестеде келтірілген.
2.5 - кесте
Тұндырудың материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
1.Реэкстракт 223.03 Тұнба АУТК 76.44
құрамындағы U3O8 78,51 (NH4)4 [UO2(CO3)3] ) 74.91
2. (NH4)2 CO3 334.545 құрамындағы U3O8 484.735
2.Қалдық ерітінді
Барлығы 636.085 Барлығы 636.085
2.6 Күйдірудің материалдық балансын есептеу
Алынған тұнбаны 600-900 С0 да күйдіреміз. Одан кейін дайын өнім - U3O8
аламыз.
3(NH4)4 [UO2(CO3)3] ) = U3O8 + 3NH3 + 9CO2
(3)
Күйдіруде уранның бөлініп алынуы 99 пайыз, сонда:
74.91*0,99=74.16 кг
Күйдірудің материалдық балансы 2.6 - кестеде келтірілген.
2.6 - кесте
Күйдірудің материалдық балансы
Кіріс Кг Шығыс кг
(NH4)4 [UO2(CO3)3] ) 76.44 U3O8 76.44
Қоспалар 1,53
құрамындағы U3O8 0,75
Барлығы 76.44 Барлығы 76.44
Бұл өнім – дайын өнімнің сапасына қойылатын талаптарға сай. Менің
алған өнімім күйдіргеннен кейін: 99 пайыз U3O8 тұрады [3].
3 Жабдықтарды таңдау және есептеу
Сорбция жабдығын таңдау және есептеу
Сорбция жабдықтарын таңдау және есептеу СНК колоннасының диаметрі 3
метр, биіктігі 12 метр. Осы берілгендер бойынша колоннаның көлемін
есептейміз:
V= π*D2 *H
(4)
V =3,14*32*12=84,78 м2
Сорбция колоннасының көлденең қимасының ауданын табамыз:
S= π*D2 *H
(5)
S =3,14*32*12=7,065 м2
Колоннаға берілетін ерітіндінің жылдамдығын анықтау үшін, колоннаға
берілетін ерітіндінің сызықтық жылдамдығын анықтап алу қажет.
Wc=1354,7=0,37 м3c
Алынған нәтижелерді ескеріп, колоннаға берілетін ерітінді жылдамдығын
табамыз:
W=0,37=0,052 м3c
Колоннаның диаметрі белгілі, енді сорбенттің жұмыстық қабатының
биіктігін анықтаймын, ол мынадай болады:
H0=2,6 4√D= 4√3=3,4 м
Сорбент қабатының қорғану әсері коэфициентін келесі түрде анықтаймыз:
K=CpW*Cпр
(6)
K =0,0460,00007*2,06=319 ссм
Осылайша алынған нәтижелерге сүйенсек менің жылдамдығым практикада
болғаннан артық. Жылдамдықты керекті мөлшерге дейін азайту үшін 6
сорбциялық колонна қою керек:
W=0,37=0,0089 м3с
3.2Десорбция жабдығын таңдау
Десорбциялық колоннаны есептеуде классикалық әдісті қолданамыз.
Десорбция колоннасының диаметрін десорбциялаушы ерітіндінің колоннаға
берілген кездегі жылдамдығы арқылы анықтау керек:
Dp=
Sp–колоннаның колденең қимасының ауданы, практикалық мәліметтерде ол 3
метрге тең.
СДК колоннасының диаметрі 2м2, СДК-2000 колоннасынан басқа СДК-1500
стандартты колонна бар, оның диаметрі 1,5 м2.
Колонна биіктігі мына формула арқылы анықталады:
H=V =20=6,8 м
СНК-2000 колоннасының стандартты биіктігі – 7,5 метр. Құрылғыға 3
десорбция колоннасын, 3 қайта қанықтыру колоннасын және 3 қайта аулау
колоннасын қосамыз.
Үрдіс барлық стадияларды қосқанда 10 сағаттай жалғасады.
3. Барабанды грохотты таңдау
Қаныққан анионитті буферлі астаудан қайта аулау колоннасына жібермей
тұрып сумен жуады.
Бүгінгі таңда шәйірді жуу үшін барабанды грохотты қолданған тиімді.
Қайта аулау колоннасына бір реткі максималды тиеу 5 м3. Бұл көлемге БГ-
1 барабанды грохот сай келеді. Оның өнімділігі 25 м3сағ анионит бойынша.
Анионитті жуу денитрация процесі алдында қолданылады.
Құрылғыға 3 барабанды грохот БГ-1 қосамыз.
3.4 Тұндыру колонналарын таңдау
Бір сағаттық тұндыру цикліне келіп түсетін көлемге байланысты тұндыру
колоннасын таңдаймыз.
Тұндыру процесінде өнімдік регенераттың сатылы pH нейтрализациясы
жүреді, pH – 1,2 ден 7,5 ке дейін. Практикада көрсетілгендей егер өнімдік
регенераттың нейтралдануы неғұрлым баяу жүрсе, сары кектің кристалдарының
физикалық көрсеткіштері де соғұрлым сапалы болады.
Сондықтан құрылғыға АОП-1500 аппаратын қабылдаймыз.
3.5 Экстракция қондырғысын таңдау және есептеу
Негізгі қондырғы ретінде жәшік типті араластырғыш-тұндырғыш
экстракторды қабылдаймыз.
Бастапқы мәліметтер
Фазалар бойынша шығын
ауыр QI = 3,75м3сағ жеңіл QII = 18,75м3сағ
Араластырғыш камерадағы фазалар жанасу уақыты ТI = 2,5 мин;
Тұндыру камерасындағы фазалардың жанасу уақыты ТII = 12 мин.
Жанасудың теориялық сатысын табамыз. Сатыларда есептеу үшін, бұрында
өткізілген Д2ЭГФК және ТАА экстрагенттерімен уранды экстракциялау
зерттеулерінің нәтижелерін пайдаланамыз. Төменде 2.7 - кестедегі
мәліметтерді қабылдаймыз.
2.7 - кесте
Уранды экстракциялау зерттеулерінің нәтижелері
Рафинаттағы Экстракттағы
уран концентрациясы, гл уран концентрациясы, гл
(тепе-теңдік жағдайда)
30 29,8
15 29,5
12 7,3
4,4 22,8
0,01 0,2
0:С=5:1 болғанда концентрациясы 0,47 мольл болатын 150 гл
экстрагентпен уранды экстракциялау, уранды 30гл экстрагентпен бірақ
0:С=1:1 қатынасында экстракциялауға пара-пар болады, өйткені концентрациясы
0,47 мольл болатын бұл экстрагенттің сиымдылығы 30 гл болады.
Осы мәліметтерге сүйене отырып экстракция изотермасын құрамыз.
Изотерма уранның органикалық фазадағы тепе-теңдік концентрациясының
сулы фазадағы тепе-теңдік концентрациясына тәуелділігін көрсетеді. Жұмыс
сызығы x,y нүктелеріндегі координаттары арқылы тұрғызылады.
x – уранның рафинаттағы қалдық концентрациясы;
y – уранның экстрагенттегі бастапқы концентрациясы.
Жұмыс сызығының бұрышы – сулы және органикалық фазалардың тангенсіне
тең болады.
Сатылар санын анықтау үшін жұмыс сызығының перпендикулярымен қиылысқан
нүктесінен изотерма сызығымен қиылысқан нүктесіне дейін қисық сызық
тұрғызылады.
Перпендикуляр x осьінде тұрғызылады.
Ол уранның сулы фазадағы бастапқы концентрациясын көрсетеді.
Теориялық жанасу сатылар саны = 4;
ПЭК – тің есепке алғанда сатылар саны 40,75=5,3333≈6
Араластыру және тұндыру камераларының көлемін мына формуламен табамыз:
VI=(Q60)*TII=(22,560)*12=4,5 м3
VII=(Q60)*TI=(22,560)*2,5=0,94 м3
Араластырғыш камераның өлшемдерін қабылдайық:
Ені - 950 мм;
Ұзындығы - 950 мм;
Биіктігі - 1400 мм.
Онда араластырғыш камераның көлемі:
VII=1,26 м3, толтыру коэфициенті 0,941,26=0,75
Тұндырғыш камераның өлшемдерін қабылдайық:
Ені 950 мм;
Ұзындығы 3200 мм;
Биіктігі 1900 мм.
Онда тұндырғыш камераның көлемі:
VI=5,776 м3, толтыру коэфициенті 4,55,776=0,78
Алты сатыдан тұратын қондырғының көлемі:
V=( VI+ VII)*n=(5,776+1,26)*6=42,216 м3
n – сатылар саны.
Кіретін және шығатын ерітіндіге арналған патрубкалардың диаметрі
мына теңдеу арқылы анықталады:
d=√4*Q
π*w
(7)
мұндағы, w – ағынның орташа жылдамдығы мсек;
Десорбат кіретін патрубканың диаметрі:
_______
d=√ 4*3,75 = 0,036 м;
3,14*3600*1
d ≈ 40мм деп қабылдаймыз;
онда ағынның жылдамдығы:
w= 4*3,75_______ = 0,829 мc
3,14*0,042 * 3600
Экстрагент кіретін патрубка диаметрі:
d=√ 4*18,75______ = 0,033 м;
3,14*3600*0,2
d = 100 мм деп қабылдаймыз;
онда ағынның жылдамдығы:
w= 4*18,75_________ = 4,15 мc
3,14*0,12 * 3600
4. Қосалқы қондырғыларды таңдау
Тұндыру бассейнінен өнімдік ерітіндіні цехқа айдау үшін орталық сорап
бекеттерінде (ОСБ) орналасқан сораптар пайдаланылады. ОСБ цехтан 20 метрдей
алшақтықта орналасқан. Өнімдік ерітіндіні (ӨЕ) магистралды құбырлар арқылы
айдайды. Сорбция бөлімінің сағаттық өнімділігі 1357,4 м3 сағ құрайды.
Мұндай өнімділікке 14НДСД-15К немесе Гном маркалы сорабы сәйкес келеді.
Бұл сораптардың өнімділігі 2300 м3сағ.
Қондырғыға екі 14НДСД-15К сорабын қабылдаймыз. Оның біреуі резервті.
Цехтан шыққан ерітінділерді айдау үшін де екі 14НДСД-15К сорабын
қабылдаймыз.
Сонымен цехтың ішіндегі жүретін процестерге ерітіндіні айдау үшін тағы
22 сорап қабылдаймыз. Оның 11 резервті.
Ал қалған айдаулар эрлифт көмегімен жүзеге асады.
3.6 Тұндыру бассейндерін таңдау
Жобаға қабылдаймыз:
- ӨЕ – ге арналған тұндыру бассейні 1 дана;
- Процестен шыққан ерітіндіге арналған тұндыру бассейні 3 дана.
Тұндыру бассейндерінің көлемі 500 м3 [4].
4 Еңбекті қорғау
4.1 Қауіпті және зиянды заттар анализі
Өндірістік жағдайларда байыту фабрикаларының ішінде, технологиялық
процестер нәтижесінде түзілетін заттар және электр тоғының әсерінен
адам ағзасына потенциалды қауіп төнеді. Осындай жағдайлар қауіпті
ауруларға әкеп соқтыру мүмкін.
Кен басқармасында қолданатын, уранды жерасты шаймалау арқылы
өндіру ҚР ҚНжЕ № 3.01-01-2002 и ҚР ҚНжЕ № 1.01-01-2001"Атом өнеркәсібінің
кәсіпорындарын салу және жұмыс істету туралы негізгі ережелер мен
нормалар жиынтығы" бойынша 5 класс 4 категориялы өндіріске жатады.
Қышқыл ерітінділер, күкірт қышқылы және сульфаттар аэрозольдары,
табиғи уран активтілігі, жұмыс істейтін персоналға әсер ететін
қауіпті факторлардың негізгі көзі болып табылады.
Кен орнына жұмысқа тұратын бүкіл жұмысшылар медициналық
комиссия мен еңбек қорғау бөлімінде кіріспе инструктаж өтулері
тиіс. Инструктаждың қалған түрлерін (алғашқы, қайталанған, планнан тыс
және бағытталған) учаскелерде жүргізіледі.
Келісімшартта зиянды, қауіпті, сондай-ақ өте зиянды, өте қауіпті
шарттарда еңбек ететін жұмысшылардың бірқатар тізімі ескерілген. Кен
орнында зиянды және өте зиянды еңбек шарттарында жұмыс істейтін
жұмысшылар мен ИТЖ жыл сайын медециниалық профтексеруден өтеді.
Профтексеруден міндетті түрде өту керек жұмысшылар тізімі, аудандық
СЭС те келісіліп кенбасқарманың директоры оны бекітеді. Ауру
жұмысшыларға медсанбөлімде және кеніштерде, арнайы сол мақсатта
жабдықталған фельдшерлік пункттерде профилактикалық ем көрсетіледі.
4.2 Зиянды заттардан уланудың қауіпсіздігін қамтамасыз ету
Өнімдік ерітіндіні өңдеу цехында қолданатын реагенттер:
- 1 сортты техникалық күкірт қышқылы;
- А маркалы аммиак селитрасы.
- Реагенттердің негізгі қоймасы орталық автотасымалдағыш
базасының территориясында орналасқан. Күкірт қышқылы
негізгі қоймадан төгілуді болдырмайтын арнайы
жабдықталған көлікпен жеткізіледі.
Өндірістік алаңда қышқыл ашық қоймада орналасқан
әрқайсысы 100м3 болатын екі тік резервуарларда сақталады. Ол 2 айдан
көп уақыт- қа жетеді. Қышқылдың автоцистернадан бакқа құйылуы
механикалық жолмен жүзеге асырылады. Бакты толтырғанда биіктігі 15см
бос орын қалу керек. Қышқылды айдамай тұрып, көлемдік жинағыштың
толу дең- гейін көрсететін дабылдың беріктігін тексеру қажет.
Қышқылдың жерге төгілуін болдырмау үшін бактарды арнайы қышқылға
тұрақты плитка- лармен қапталған поддондарға орналастырады.
Аммиак селитрасы 50кг-дық, аузы тігілген полипропиленді қаптарда
жеткізіледі.
Санитарлық норма бойынша селитра адам ағзасына әсер ету дәреже-
сі бойынша қауіптіліктің 4 класына, ал өртқауіптілігінің В
категориясы- на жатады. Сондықтан оның қоймаланып сақталуы үшін,
селитраның 12 күндік қорын және аммиактың бөлінуін болдырмайтын 180С
температу- раны қамтамасыз ететін бөлек бөлме беріледі.
Реагенттердің сақтау қоймалары және ерітіндіні дайындау түйіні
жал- пыайналымды және апаттық желдету жүйелерімен жабдықталған.
Жұмысшы персонал демалу органдарының қауіпсіздігі үшін
противогаздар мен респираторлар қолданады.
4.3 Қауіпсіздік техникалық шаралар
Фабрикадағы қауіпті және зиянды факторлармен күресу жолында,
жобада бірқатар шаралар қарастырылған:
1. Жұмысшы персоналдың ерітінділер және ионитпен тікелей
контактісін болдырмау үшін көлемдік қондырғылар
герметизирлен.
2. Дененің ашық жерлеріне кездейсоқ тиіп кеткен ерітінділерді
жуатын арнайы фонтандар мен раковиналар қарастырылған.
3 ҚР ҚНжЕ № 1.01-01-2002ге сәйкес ерітінділер мен қышқылдар-дың
құбырлары белгілеуіш түске боялып, олардың фланецті қосылыстары
арнаулы қаптаулармен қапталады.
4 Қондырғыларға қызмет көрсету үшін арнайы алаңдар
қарастырылған.
5 0,5м биіктікте орналасқан барлық алаңдар баспалдақтар мен
биіктігі 1м-ден төмен емес қоршаулармен жабдықталады. 0,5м-ден төмен
орналасқан алаңдар 100 көлбеу пандустармен жабдықталады.
6 0,3м-ден жоғары орналасқан алаңдар сатылар саны 3-18 болатын
басалдақпен жабдықталады. Жиі қолданылатын баспалдақтардың көлбеу
бұрышы 450. Баспалдақ ені- 0,7м. Алаңдардың, сатылардың полдары тегіс,
тайғанақ емес болады. Қондырғылар мен қабырға арасы 1м-ден көп.
7 Қондырғылардың жөндеу қызметі мен жүктердің тасымалдануы
жүктасығыш механизмдер арқылы жүзеге асырылады.
8 Қондырғылардың тексеріп жөндеу үшін тоқтатылған кезінде
0,00;6,00; 9,00; 14,00; нүктелерінде гидрожиғыштар ескерілген.
9 Технологиялық ерітінділер жуындылармен бірге технологиялық
процеске қайта оралады.
10 Жалпыалмасу желдеткішінен шыққан газды тастандылар ПДК
деңгейінен аспайды.
11 Қондырғыны басқаруды тұрып қызмет еткен кезде 1-1,6м, ал
отырып қызмет еткенде 0,6-1,2м биіктікте түйме түрінде
орналастырады. Басқару бекеттері және панельдері басқарылып жатқан
аппаратты және оған тиесілі жерлерді жақсы көрсететін жерде
орналастырады.
12 Жоба бойынша технологиялық процесті жүзеге асыру барысында
сондай-ақ тұйық су айналымын ұйымдастыру, жабдықтардың герметизациясы
цехтың жұмыс кезінде бөлінетін зиянды заттардың шығып кетпеуін
қадағалайтын техникалық шешімдер қарастырылған [5].
4. Электр қауіпсіздігі
Жобаланушы цехта электр қуатын кеңінен қолдану,
электрқауіпсідікті талап етеді. Яғни адамдарды қауіпті және зиянды
электр тоғынан, электр доғасынан, электрмагнитті өрістен және
статикалық электрліктен сақтайтын техникалық шаралар жасау.
Жобада қолданлатын электрқондрғылардың қауіпсіздігін қамтамасыз
ету жолында келесі қорғану құралдары қарастырылған: изоляциялайтын
қондырғылар мен қабықшалар; қоршаулар мен аппараттардың блокировкасы;
электрқондырғылардың кернеу астында кездейсоқ қалып қойған бөліктерді
істен шығаратын құрылғы; қорғаныс мақсатында жерлендіру;
потенциялдарды теңестіру және крнеуді түсіру құылғысы; сақтандырғыш
құрылғылары.
Қоршаған ортаны ескере отырып электрқозғалтқышқа қауіпсіз қызмет
жасау және оның апатсыз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін,
электрқозғалтқыштардың айналмалы бөліктерінің айналасында қоршау
орнатылады. Электрқозғалтқыш пен оның қасындағы басқа қондырғының
арасындағы арақашықтық 1м-ден кем емес, ал электрқозғалтқыш пен
қабырға арасында арақашықтық 0,3м.
4.5 Өрт қауіпсіздігі
Ғимараттардағы және құрылыстардағы құрылыс материалдары жанбайтын
немесе қиын жанатын болып таңдалады.
Өндіріс орнының территориясында әрқайсысы 200м3 болатын екі
резервуары бар өртке қарсы сорап бөлімі қарастырылған. Одан басқа
құрамында ОПШ-9 и ОП-8у өртсөндіргіші, құмы бар жәшігі, шелегі,
брезенті бар өртке қарсы қалқан қарастырылған.
Өрт сөндірудің кең тараған құралдары болып: көмірқышқылы, сулағыштар,
химиялық және ауалық-химиялық көбік, галойдталған көмірсутектер, түйіршікті
қоспалар, бромэтилды қосылыстар, СО2, инертті газдар және т.б. табылады.
Осы аталған өрт сөндіру құралдары келесі түрлерге жіктеледі: суытатын және
оқшаулайтын, яғни жану аймағына оттегінің түсуін көбік қабатын жабу немесе
құрғақ түйіршіктерді себу арқылы оқшаулау жүргізіледі. Электр
өткізгіштігіне қарай: электр өткізетіндер (көбік, су, бу) және электр
өткізбейтіндер (түйіршіктер мен кейбір газ түрлері) болып бөлінеді.
Уыттылығы жағынан: уытты еместер (су, көбік, түйіршіктер), орташа уыттылар
(көмірқышқылы және азот) және уыттылар (бромэтилды қоспалар, фреондар)
болып бөлінеді.
Өртті сөндіру тәжірибесінде әртүрлі сулағыштар, көбіктер, инертті
газдар мен механикалық құралдар кең ауқымды қолданысқа ие.
Сулағыштар жанатын нәрселердің (резеңке, көмір шаңы, шымтезек,
талшықты жабдықтар және т.б.) суланғыштығын жақсарту үшін қолданылады. Бұл
жерге сабынды, синтетикалық қоспаларды, амилсульфаттарды,
алкилсульфонаттарды жатқызуға болады.
Ғимараттарда өрт кезінде түтінді аластайтын апаттық түтінге қарсы
желдетуді бөлменің біреуінде пайда болған өрттің алғашқы сәтінде ғимарат
бөлмелерінен адамдарды көшіру қамтамасыз ететіндей етіп жобаланған.
Түтінді мына орындардан жоюды қарастыру керек:
а) ҚР ҚНжЕ 3.02-01-2002, ҚР ҚНжЕ 3.02-02-2002 және ҚР ҚНжЕ 3.02-04-
2002 талаптарына сәйкес тұрған, қоғамдық және әкімшілік-тұрмыстық
ғимараттардың ұзын дәліздері немесе холдарына;
б) биіктігі 26,5 м-ден асатын өндірістік, қоғамдық және әкімшілік-
тұрмыстық ғимараттардың ұзын дәліздерінен;
в) сыртқы қорғаушыларында сәулелік ойыстары арқылы табиғи жарықтануы
жоқ ұзындығы 15-м-ден үлкен дәліздерден, қабаттар саны 2 және оданда көп А,
Б және В санатындағы өндірістік бөлмелерден, т.с.с
Жанармай қоймасы негізгі ғимараттар мен құрылыстардан кемінде
25 м жерде орналасады. Жанармай әрқайсысы 25 м3 болатын бес болат
резервуарда жерастында сақталады. Миникотельныйге арналған жанармай
қоймасы сыйымдылығы 2х3м3 болатын қоймаларда ең кемі 15 м жер астында
орналасады. Ішкі автожолдар өрт машинасының оңай кіріп-шығуын
қамтамасыз ететіндей етіп жасалынады. Автокөліктер үшін оңтүстік пен
батыстан өндіріс орындарына кіруге арналған екі жол қарастырылған.
Олар өртсөндіру мақсатында қолданыла алады.
10 м-ден жоғары ғимараттарда 1:1 көлбеу марштармен өрт
баспалдақтары қарастырылған, тік түскен жазықтықтарда тік баспалдақтар.
Есіктердің ені 900мм,биіктігі 1,9 м.
Эвакуациялық шығыстар ҚР ҚНжЕ № 2.02-01-2003-ға сай өрт
қауіпсіздігі талаптары бойынша қарастырылған.
Өрт қауіпсіздігін есептеу
Өндіріс ғимараттарының әртүрлі жүйелерінде қолданылатын өрт
сөндіргіштердің қажетті саны келесі формуламен анықталады:
N0=M0* S,
(8)
мұнда
S – ғимараттың ауданы, м2;
M0 – 1-кестеде келтірілген нормаланған өрт сөндіргіштердің саны.
Түтік қабырғасы қалыңдығы мына өрнекпен анықталады:
, мм
(9)
мұнда
D – түтіктің сыртқы диаметрі, мм;
P – құбырдағы қысым, Па;
K – жүк тиеу коэффициенті, 1,1-ге тең;
R –үзілгендегі құбыр материалының қарсылығы.
Өртке қарсы су құбыры өзара жалғасқан шойын және электрмен
дәнекерленген түтіктер арқылы байланысады. Түтіктің ішкі диаметрі:
, м.
(10)
мұнда
Q – бір өртті өшіруге кеткен су шығыны, м3сағ;
V – түтіктегі қозғалған су жылдамдығы, ол 4V2, мс тең.
Магистральды құбырларға қабырға қабаты өсуі, коррозияға 10 жылға дейін
2 мм, ал одан көп мерзімге 8 мм болып қабылданады.
4.6 Өндірістік шу мен діріл
Шу мен дірілді төмендететін негізгі шаралар ретінде жабдықтар
астына дірілтөмендеткіш қондырғысын қолдану, дыбысты төмендететін
материалдарды қолдану болып табылады.
Шу мен дірілдің төмендеуіне ауыр дыбысоқшаулайтын тасушы және
қоршаулы құрылыстардың қолдануы, периметр бойынша терезелер мен
есіктерді тығыздау, қоршаулы құрылыстардың айқасқан жерлерінде
инженерлік коммуникациялармен дыбысты оқшаулау мүмкіндік туғызады.
Шу мен дірілден қорғанудң шаралары:
- вентагрегаттарды жұмыс орнынан алыстатқан жерде бөлек бөлмеде
орналасқан венткамераларда орналастыру;
- ауа кіріс құрылғысының диаметрін таңдау;
- ауа кіріс құрылғысы мен вентагрегаттарды бір-біріне жалғау;
- вентагрегат дірілін серіппелі амортизатор- діріл оқшаулағыш көмегі-
мен оқшаулау. Діріл оқшаулағышты вентагрегатқа орнату алдында
металды рамаға монтаждалады;
- сораптар мен химиялық жабдықтарды төсемсіз тәсілмен, қондырылатын
винттің пайдалануымен монтаждау.
Дыбыстық қысымы 85 децибелден жоғары болатын компрессор
бөлімінде өндіріс процесін қашықтық та басқару ұсынылады; МЕСТ
12.4.051-71-ге сай жұмысшылар шуға қарсы жеке қорғаныс құралдары –
шуға қарсы құлаққа таққыш пен шлеммен қамтамасыз етілуі тиіс.
Қазіргі кезде лабораториялық жұмыстарда өндірістік шу мен дірілді ШДӨ-
1 құралымен өлшейді.
4.7 Метеорологиялық жағдайлар
Өндірістік бөлменің метеорологиялық жағдайы немесе микроклиматы адам
ағзасына температуралардың үйлесімімен, ылғалдылықпен, ауа қозғалысының
жылдамдығымен және қоршаған беттердің температурасымен әсер ететін, осы
бөлмелердің ішкі ортасының климатын айтамыз.
Микроклиматтың осы параметрлері әрқайсысы әр түрлі үйлесімде ағзадағы
физиологиялық үрдістердің жүруіне және нәтижесінде адамның денсаулығына
және жұмыс істеу қабілетіне үлкен әсер етеді. Ол адам ағзасындағы үздіксіз
жүріп тұратын биологиялық үрдістер: жылу шығарумен және жылу түзілумен (QB)
түсіндіріледі. Жылудың көлемі, адам ағзасындағы биохимиялық үрдістерге және
оның атқаратын жұмысының ауырлылығына байланысты. Адамныњ дұрыс өмір сүруі
үшін – жылу, қоршаған ортаға таратылуы керек. Жақсы еңбек шарттарын
қамтамасыз ету үшін өндірістік микроклиматтың маңызы зор. Өндірістік
микроклимат өндріс орнының органикалық кеңістігіндегі метеорологиялық
факторлар мен физикалық сипаттамалардың шамалар кешені.
Метеорологиялық факторларға ауа температурасы, ылғалдылық, ауа
жылдамдығы жатады.
Жобада желдету және аспирация жүйелерінің орнатылуы, сонымен
қатар зиянды газдар мен аэрозольдардың жиналу мүмкіндігі жоғары
жерлерде автоматты түрде жұмыс істейтін анализаторлардың орнатылуы
қарастырылған.
Қолданылған шаралар өндірстік процесс кезінде болатын газ
жиналуын төмендетеді. Барлық негізгі желдету және аспирация
қондырғылары жұмыс уақытында үздіксіз жұмыс істейді. Өндіріс
орнындағы ауа температурасы жеңіл жұмыс нормаларында +20-240С, ал
ауыр жұмыс нормаларында +17-220С аралықтарында ұсталады. Өндірістік
ортаның (жұмыс жайлары, өндірістік цехтар, ашық жұмыс алаңшалары және т.б.)
метеорологиялық жағдайлары ауа ортасының физикалық күйіне байланысты және
негізгі мынадай метеорологиялық элементтермен сипатталады: температурамен,
ылғалмен және ауа қозғалысының жылдамдығымен, сондай-ақ жабдықтардың қызған
бетінің, өңделетін материалдар мен өнімдердің жылу сәулеленуімен.
Өндіріс ғимараттарындағы микроклимат көрсеткіштерін анықтау
Микроклимат параметрлері, әрқайсысы өз алдына түрлі үйлесімдер
мен ағзадағы физиологиялық процестердің жүруіне, адамның көңіл-күйіне,
жұмыс істеу қабілетіне (ЖІҚ) үлкен әсерін тигізеді.
Микроклимат параметрлері:
1. Ауа температурасы. Атмосфералық ауа температурасына және
қоршаған беттердің температурасына тәуелді.
2. Ауа ылғалдылығы, ауадағы су буының саны. Оны біз:
максималды, абсолютті және салыстырмалы деп бөлеміз.
3. Тиімді температура (Тт) – ауа температурасының берілген
мәні мен ылғалдылығында суыту мүмкіндігіне ие қозғалмайтын
қаныққан ауаның температурасы.
4. Тиімді эквивалентті температура(Ттэ) кез-келген
температураның мәнінде ылғалдылық пен ауа қозғалысының
жылдамдылығында қандай суыту қабілеттігі бар болса, сондай
қабілеттікке ие қозғалмайтын қаныққан температураны
айтамыз.
Микроклимат параметрлерін есептеу.
Цехтағы адамдардың қолайлы жұмысы үшін микроклимат параметрлерін
анықтау:
Тт және Ттэ шамаларын номограмма арқылы анықталады.
Цех ішіндегі ауа жылдамдығы 1,5 мс;
Құрғақ термометр температурасы + 24,50С;
Ылғал термометр температурасы +140 С.
Құрғақ және ылғал термометрлерінің температураларының мәнін
номограммада түзу сызық арқылы қосып, оның 0 және 1,5мс тең
болатын жылдамдық изолиниясымен қиылысу нүктесін табамыз. Осы
нүктелер арқылы Тт = 20,50 С және Ттэ= 18,50С сәйкес температуралар
изолинияларын жүргіземіз. Олар комфортты зонасында жатқандықтан
ғимараттың метеорологиялық жағдайы да комфортты [6].
4.8 Табиғи жарықтануды есептеу
Ұзындығы 30 м, тереңдігі 15 м, ені 15 м цехтың табиғи жарықтануын
есептеу. Есептеу келесі тәртіппен болады:
1 Табиғи жарықтанудың нақты коэффициентін келесі формула бойынша
есептеу:
енақты= ЕішкіЕсыртқы*100 %
(11)
Еішкі= 100лк; Есыртқы= 3000лк.
енақты= 503000* 100 %=1,66 %.
2 Табиғи жарықтанудың есептілік кэффициентін анықтау:
ее= ен*к*с,%
(12)
ен- жұмыстың сипатына байланысты табиғи жарықтандыру
коэффициентінің шектелген мәні (ен= 4);
к – жарық климаты коэффициенті (к=0,9);
с- күннің жарықтылық коэффициенті(с=0,8).
ее= 4*0,9*0,8=2,88%
3. Жалпы жарық өткізу коэффициентін анықтау:
Т0= Т1 *Т2 *Т3 *Т4
(13)
Т1 – жарық өткізу материалының түріне байланысты жарық өткізу
коэффициенті( Т1=0,8,екі қабат әйнек);
Т2 – түптеу түріне байланысты жарық өткізу коэффициенті
(Т2=0,8,біріңғай);
Т3 – жарық өткізу материалының ластану дәржесіне байланысты
жарық өткізу коэффициенті(Т3=0,6,орташа ластану);
Т4 - алынбайтын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz